نام پژوهشگر: اکبر واثقی

بررسی رفتار لرزه ای پل های بتنی تیر و دال با دال پیوند
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - پژوهشکده مهندسی سازه 1388
  حمیدرضا پناهی   اکبر واثقی

یکی از سیستم های رایج برای اجرای پل های جاده ای، پل های بتنی با عرشه تیر و دال هستند.در این سیستم، عرشه مرکب از تیر و دال برای تحمل نیروهای ثقلی انتخاب می شود. در هر انتهای عرشه درز انبساط جهت تسهیل حرکت عرشه ناشی از تغییرات دمایی، زلزله و... ایجاد می شود. بدون ایجاد درز انبساط عملکرد حرارتی عرشه دچار اختلال می گردد و در طرف مقابل نگهداری از درزهای انبساط عرشه پل پرهزینه می باشد. انباشت مواد زائد در درزها می تواند باعث جلوگیری از انبساط عرشه شود و نیروهای ناخواسته ای را در عرشه ایجاد کند که باعث خرابی سازه می شوند. همچنین نفوذ آب از درزها باعث تخریب شدید سرستون خواهد شد که با از بین رفتن نشیمنگاه تیرها احتمال سقوط تیرها را بیشتر می کند. پل های متعددی در زمین لرزه های گذشته به دلیل سقوط عرشه از تکیه گاه، نشیمن گاه و یا درزهای انبساط تخریب شده اند. با وجود طیف وسیع و متنوع این موضوع، این نوع خرابی ها نسبتاً ساده اند و بهسازی آنها هزینه زیادی ندارد. از این رو اکثر تلاش های بهسازی تا به امروز در جهت متصل ساختن پل ها در نواحی درزهای انبساط آنها صورت گرفته است. از جمله این روش ها می توان استفاده از مهارکننده ها و گسترش نشیمن گاه را نام برد. استفاده از دال پیوند نیز می تواند به عنوان روشی مناسب برای بهسازی پل مورد استفاده قرار گیرد. در اجرای سیستم دال پیوند درزهای عرشه می تواند با پیوسته نمودن عرشه، بدون پیوستگی در تیرها حذف شود؛ بخشی از عرشه را که تیرهای دهانه ساده را به یکدیگر متصل می کند، دال پیوند نامیده می شود. در این تحقیق ابتدا تاریخچه ای مختصر از دال پیوند، روش های تحلیل و طراحی آن و همچنین بهسازی توسط این سیستم ارائه شده است. جهت بررسی تغییرات رفتاری پل ها ناشی از جایگزینی درزهای انبساط توسط سیستم دال پیوند از 9 مدل سازه ای استفاده شده است. این مدل ها شامل چهار پل : دودهانه، سه دهانه با دهانه های برابر، سه دهانه با دهانه های نابرابر و چهاردهانه می باشد که به دو صورت دهانه ساده با درز انبساط و پیوسته با سیستم دال پیوند مدل شده اند. این تنوع در مد ل ها جهت بررسی اثر تعداد دهانه و همچنین طول دهانه و چگونگی آرایش دال پیوند بر رفتار پل های با سیستم دال پیوند در نظر گرفته شده است. مدلسازی ها در نرم افزار sap و به صورت سه بعدی انجام شده است و از دو نوع تحلیل دینامیکی طیفی و تاریخچه زمانی خطی برای تحلیل سازه ها استفاده شده است. در ادامه نتایج حاصل از تحلیل در سه بخش مشخصات دینامیکی و نیروها و جابه جای به تفصیل مورد بررسی قرار گرفت. بطور خلاصه می توان بیان کرد که با جایگزینی درزهای انبساط توسط دال پیوند پریود طبیعی پل ها دچار کاهش و برش پایه در آن افزایش می یابد. همچنین دال پیوند باعث کاهش در تقاضای لرزه ای قاب داخلی در هنگام وقوع زلزله در راستای عرضی خواهد شد. لنگر خمشی درون صفحه دال پیوند در هنگام زلزله باعث ایجاد تنش های کششی بالا در لبه های کناری دال پیوند می شود و آرماتورهایی که با استفاده از روش های طراحی رایج بدست خواهند آمد برای تحمل این تنش ها کافی نمی باشد. دال پیوند در لبه های کناری نیاز به تقویت خواهد داشت.

اثر الزامات سازه ای ناشی از نصب عرشه های سنگین به روش شناوری در رفتار لرزه ای سکوهای ثابت دریایی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - پژوهشکده مهندسی سازه 1389
  یوسف جوادی سینا   اکبر واثقی

سکوهای ثابت دریایی از بدو پیدایش به دلیل نقش مهم و حیاتی خود در صنایع بخصوص صنعت نفت و گاز همواره مورد توجه محققان قرار گرفته اند. هزینه های هنگفت طراحی ، ساخت و نصب این سکوها موجب گردیده است که محققان و شرکت های نفتی از روشهای جدیدی که ضمن حفظ اطمینان از رفتار سازه ، کاهش هزینه ها را در پی داشته باشد استقبال نمایند. نصب قسمت فوقانی سکو به روش شناوری یا float over که در سالهای اخیر در نصب سکوها با وزن زیاد در قسمت فوقانی مورد توجه قرا گرفته و روز به روز نیز بر محبوبیت آن افزوده می گردد یکی از این روشها می باشد که بعلت تغییراتی در قسمت فوقانی جاکت نیازمند بررسی های دقیقتری در تحلیل های دینامیکی بخصوص در هنگام وقوع زلزله می باشد. از طرفی تفاوت قابل ملاحظه ی سکوها با سازه های واقع در خشکی و شرایط محیطی و بارگذاری متنوع هرگونه مطالعه بیشتر را مستلزم استفاده از نرم افزارهای گران قیمت با صرف وقت و هزینه زیاد را در پی دارد. در این تحقیق سعی بر این است که با استفاده از نرم افزار متداول مهندسی سازه sap2000 و با انتخاب مدل مناسب جهت مدل سازی رفتار خاک و سازه ،رفتار لرزه ای دو سکوی ثابت دریایی طی یک تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با ملحوظ نمودن رفتار اندرکنش شمع و خاک و رفتار غیر خطی مصالح سازه بررسی گردد .روش پیشنهادی قابلیت استفاده در کلیه سکوهای ثابت دریایی را دارد . اهم نتایج حاصله بشرح ذیل می باشد: نتایج حاصله از روش هایی نظیر شمع معادل منتهی به جوابهایی کمتر از واقع می گردند ولی تحلیل غیر خطی استاتیکی این روش تقریب نسبتا مناسبی از ترتیب تشکیل مفاصل پلاستیک و روند غیر خطی شدن المانهای جاکت ارائه می دهد. در سکوهای مورد مطالعه پتانسیل تسلیم در پایه های فوقانی زیر تراز عرشه ها وجود دارد و نیز تبعات استفاده از شمع skirt ،احتمال وقوع پدیده ستون کوتاه در پایه های طبقه پایین وجود دارد . و نیز بعلت تفاوت هندسه جاکت در دو سمت ،جاکت از ایمنی یکسانی در دو جهت برخوردار نیست و سمت ضعیف طی زلزله های با شتاب ماکزیمم یکسان سریعتر به مرحله غیر خطی می رسد.

مطالعات تحلیلی و آزمایشگاهی بهسازی لرزه ای تیر سر ستون در پایه پل های بزرگراهی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - پژوهشکده مهندسی سازه 1390
  مهدی سلطانی   اکبر واثقی

پل به عنوان یک شریان حیاتی نقش مهمی را در بین سازه های موجود ایفا می کند. از دیدگاه مهندسی ساختار پل در نگاه اول ساده به نظر می رسد ولی اگر به صورت دقیق تر و با جزئیات بیشتری این نوع از سازه ها را بررسی کنیم، جایگاه قرارگیری و نوع عملکرد آنها اهمیت بیشتری به سازه می بخشد. از عملکرد یک پل این گونه انتظار می رود که بتواند بعد از تکان های شدید زلزله خسارت های عمده ندیده و سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه را ارضا نماید. هر چند در سده های اخیر و زلزله هایی که به وقوع پیوسته این انتظار به صورت قابل قبولی برآورده نمی شود و همین امر باعث گردیده است که متخصصان در این زمینه موضوع را به صورت جدی تری دنبال نموده و به دنبال رفع نواقص طراحی و اجرای بهتر پل ها باشند. خسارت های وارده به طور عمده از ضعف خمشی و برشی تیر سر ستون، مهار ناکافی آرماتور طولی در اعضا و تناسب ابعادی نامناسب تیر و ستون ناشی می شود. علاوه بر موارد فوق وجود ستون ضعیف و تیر قوی در عملکرد لرزه ای پایه ی پل ها در جهت عرضی اهمیت بسیاری دارد که عدم رعایت آن منجر به تقدم تشکیل مفصل پلاستیک در تیر سر ستون می گردد. با توجه به نواقص موجود، راه حل های مقاوم سازی ارائه شده در زمینه ی تیر سر ستون نسبتاً پر هزینه بوده و با مشکلات اجرایی همراه است. ارایه ی یک راهکار مناسب بهسازی و بررسی آزمایشگاهی آن به گونه ای که بتواند عملکرد لرزه ای پایه های پل ها را بهبود بخشد حائز اهمیت است. هدف از تحقیق حاضر ارزیابی رفتار لرزه ای پایه های بتنی قابی شکل پل های بزرگراهی موجود، شناسایی نارسایی ها و یافتن مودهای تخریب تیر سر ستون با انجام مطالعات آزمایشگاهی می باشد. همچنین مقاوم سازی پایه ها و رفع نواقص آنها با ارایه یک راهکار مناسب مورد بررسی آزمایشگاهی قرا گرفته است.

مطالعات آزمایشگاهی بهسازی لرزه ای تیر سرستون پایه متداول پلهای بزرگراهی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - پژوهشکده مهندسی سازه 1392
  محمدکاظم بحرانی   اکبر واثقی

به منظور ارزیابی رفتار لرزه ای پایه های قابی شکل پلها، مطالعات آزمایشگاهی در دستور کار قرار گرفت. ابتدا با یک بررسی میدانی نمونه های چون ساخت طراحی شد. 6 نمونه آزمایشگاهی در مقیاس یک سوم ساخته شد و مورد آزمایش بارگذاری رفت وبرگشتی استاتیکی قرار گرفت. نمونه ها در دوتیپa و b طراحی شد که نماینده ساخت و ساز در دو دهه اخیر بودند. مطالعات نشان از ضعف خمشی تیر سرستون و ضعف شدید در ناحیه اتصال داشت. مهمترین ضعف ناشی از مهار نامناسب آرماتور طولی ستون در ناحیه اتصال بود. آزمایشها نشان داد که در نمونه های دهه 70 شمسی، مشکلات در کلیه اتصالات میانی و خارجی به شدت بروز می کند ولی در نمونه های دهه 80 شمسی، اتصالات میانی رفتار مناسبی از خود نشان می دهند و همچنان مشکلات حادی در اتصالات خارجی وجود دارد. پس از آزمایش2 تیپ نمونه های چون ساخت و شناسایی نقاط ضعف و قوت آنها، طرحهای بهسازی با دو ایده کلی بر 4 نمونه آزمایشگاهی اعمال شد. طرح اول با ایده تضعیف خمشی ستون و کاهش تقاضا در تیر سرستون و در ناحیه اتصال عملی شد. طرح دوم نیز با ایده پیش تنیدگی خارجی و اعمال تنشها در ناحیه اتصال جهت مهار آرماتورهای طولی اجرا گردید. در طرح اول، به رغم کاهش مقاومت جانبی قاب، عملکرد نمونه بهبود یافت. کاهش تقاضا در ناحیه اتصال عامل اصلی این بهبود عملکرد بود و باعث افزایش قابلیت جذب انرژی و افزایش شکل پذیری آن شد. در طرح دوم نیز، پیش تنیدگی خارجی سبب اصلاح مشکل مهار آرماتور طولی ستون گردید و با شکل گیری مفصل پلاستیک در ستونها، رفتار کلی قاب کاملا اصلاح گردید.

کاربرد دیوار برشی فولادی در ساختمان های بلند با سیستم سازه ای مهار بازویی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - پژوهشکده مهندسی سازه 1393
  وحید خوش کلام   اکبر واثقی

با افزایش ارتفاع ساختمان، موضوع سختی سیستم سازه ای بیش ازپیش مورد اهمیت قرار می گیرد و کنترل تغییر مکان های جانبی طبقات مشکل خواهد شد. استفاده از مهارهای بازویی در تراز های مختلف ارتفاعی ساختمان های بلند، با افزایش عمق خمشی ساختمان به واسطه انتقال مقداری از نیروهای واژگونی به ستون های پیرامونی، به عنوان راهکاری موثر در کنترل تغییر مکان های جانبی شناخته شده است. هدف اصلی این مطالعه، استفاده از مهارهای بازویی در جهت بهبود رفتار لرزه ای سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی برای کاربرد در ساختمان های بلند می باشد. در راستای نیل به این هدف، سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی به همراه مهارهای بازویی به عنوان سیستم سازه ای جایگزین در یک ساختمان 40 طبقه، که قبلاً در سازمان تحقیقاتی peer در مطالعات تکمیلی پروژه tbi با سیستم سازه ای مهاربندهای کمانش ناپذیر و مهارهای بازویی مورد مطالعه قرار گرفته بود، در نظر گرفته شده است. بدین ترتیب رفتار لرزه ای دو سیستم سازه ای مهاربندهای کمانش ناپذیر و دیوار برشی فولادی به همراه مهارهای بازویی در ساختمان مورد مطالعه، بررسی و مقایسه شده است. مهارهای بازویی در سیستم های سازه ای فوق با همان شکل مفروض در پروژه tbi، در ترازهای 20، 30 و 40 قرار گرفته اند. رفتار لرزه ای ساختمان های مذکور بر اساس عملکرد آن ها در زلزله، بر اساس معیارهای پذیرش پیشنهادی راهنمای tbi و با استفاده از تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی بر روی مدل های غیرخطی سیستم های سازه ای فوق، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. تحلیل های دینامیکی توسط هفت شتاب نگاشت که به نمایندگی از زلزله های حوزه دور و نزدیک، )به لحاظ شرایط موجود در محل ساختگاه(، از رکوردهای پیشنهادی دستورالعمل fema-p695 انتخاب شده اند، انجام شده است. با توجه به نتایج حاصل، سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی به همراه مهارهای بازویی در کنترل تغییر مکان های جانبی به خوبی عمل کرده و در کاهش تغییر مکان های جانبی باقی مانده در طبقات موثر واقع شده است. استفاده از ورق های فولادی نازک در سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی در مقایسه با مهاربندهای کمانش ناپذیر، باعث افزایش قابل توجهی در شتاب مطلق طبقات نشده است. بااین وجود تقاضای لرزه ای در ستون های سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی نسبت به ستون های متناظر در سیستم سازه ای مهاربندهای کمانش ناپذیر، بیشتر است. بدین ترتیب برای دستیابی به رفتار لرزه ای قابل قبول در سیستم سازه ای مهاربند های کمانش ناپذیر، به کارگیری المان های مهاربند کمانش ناپذیر در مقاومت های بسیار بالا و متعاقباً ابعاد بسیار بزرگ، ضروری است. این در حالی است که عملکرد لرزه ای قابل قبول در سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی با استفاده از ورق های فولادی با ضخامت های معمول، قابل دستیابی است و به نظر می رسد که جایگزین مناسبی برای سیستم سازه ای مهاربندهای کمانش ناپذیر باشد.

شناسایی مولکولی باکتری استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس با استفاده از پروب نانوذرات طلا
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زابل - دانشکده علوم انسانی و پایه 1393
  مهسا عثمانی بجد   فاطمه حدادی

در سال های اخیر استافیلوکوک های کواگولاز منفی به ویژه استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس نقش فزاینده ای را در عفونت های بیمارستانی داشته اند. بنابراین شناسایی این باکتری و تمایز آن از سایر استافیلوکوک های کواگولاز منفی بسیار اهمیت دارد. روش های فنوتیپی استفاده شده برای شناسایی این باکتری دقت بالایی ندارند و زمان بر هستند. از اینرو استفاده از روش های مولکولی برای شناسایی دقیق این باکتری ضروری است. در این مطالعه، باکتری استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس atcc 12228 از انستیتو پاستور تهیه شد و روی محیط کشت مایع و جامد مناسب کشت داده شد. پس از گذشت 24 ساعت از کشت مایع، dna باکتری به روش boiling استخراج گردید و با استفاده از پرایمرهای طراحی شده برای ژن های pta، gmk2 و sesb واکنش multiplex pcr انجام شد. از ژنوم باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس، اشرشیا کلی و آسینتوباکتر بومانی به عنوان کنترل منفی استفاده شد. حساسیت پرایمرهای طراحی شده نیز با تهیه رقت های مختلف از dna استخراج شده از باکتری استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس و انجام واکنش multiplex pcr بررسی گردید.. در این تحقیق همچنین از پروب نانوذرات طلا برای شناسایی استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس استفاده شد. برای این منظور ابتدا دو قطعه 20 جفت بازی متوالی از ژن pta برای سنتز به صورت تیوله سفارش داده شد. محلول کلوئیدی نانوذرات طلا نیز با روش احیا سیترات سنتز شد.از dna باکتریهای استافیلوکوکوس اورئوس و اشرشیا کلی به عنوان کنترل منفی استفاده شد.

مطالعه تاثیر سیستمهای مقیدکننده طولی بر عملکرد لرزه ای پلهای متداول کشور
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - پژوهشکده مهندسی سازه 1392
  حامد ابراهیمی   اکبر واثقی

پل های تیر و دال بتنی با تکیه گاه های نِئوپرن از متداول ترین پل های بزرگراهی کشور می باشند. در این پل ها با توجه به لزوم تامین حرکت آزاد عرشه، ناشی از تغییرات دما و عدم استفاده از کلید برشی در راستای طول پل، افتادن عرشه از روی پایه ها و یا ضربه زدن عرشه به کوله، در هنگام ارتعاش طولی عرشه، از موارد مهم خرابی پل ها در زلزله های گذشته می باشد. یکی از روش های موثر جلوگیری از افتادن عرشه و یا ضربه زدن به کوله، استفاده از مقیدکننده حرکت در راستای طول پل می باشد. هدف اصلی از این پژوهش، بررسی اثر استفاده از مقید کننده های طولی بر عملکرد لرزه ای پل های متداول تیر و دال بتنی می-باشد. بدین منظور یک پل سه دهانه با دهانه های برابر و یک پل سه دهانه با دهانه های نامساوی مجهز به مقیدکننده های طولی در پایه و در کوله ها مدل سازی شده و عملکرد لرزه ای پل ها با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی، بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد استفاده از مقیدکننده های طولی، موجب کاهش قابل ملاحظه جابه جایی نسبی عرشه و هم چنین کاهش شدت اصابت عرشه به کوله می شود. علاوه براین، عملکرد لرزه ای پایه های پل نیز به طور قابل ملاحظه ای بهبود می یابد.

مطالعات تحلیلی و آزمایشگاهی تجهیزات متداول مستهلک کننده انرژی برای مقاوم سازی پلها
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله 1386
  حامد رستمیان   اکبر واثقی

چکیده ندارد.