نشست تحکیمی یکی از ملاحظات مهم در پروژه های عمرانی است که به وسیله آزمایش تحکیم تعیین می شود. آزمایش تحکیم یک آزمایش وقت گیر و پرهزینه است که باید با دقت کافی انجام شود. تخمین نشست تحکیمی بر مبنای پارامترهای موثری که با انجام آزمایش های ساده و کم هزینه و با دقت کافی قابل تعیین باشند، همواره مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. با توجه به این موارد، محققین مختلفی سعی کرده اند تا با استفاده از داده های آزمایشگاهی، فرمول های تجربی جهت تعیین پارامترهای تحکیم خاک ارائه دهند. ولی در تمامی این روابط، اثر پارامترها به طور مجزا دیده شده و ترکیب آنها در یک رابطه برای تعیین شاخص تراکم منظور نشده است و نتیجه از دقت و خطای قابل قبولی برخوردار نمی باشد. شبکه های عصبی مصنوعی و منطق فازی، روش های جدیدی است که در دهه اخیرعلاوه بر به کارگیری درعلوم مختلف، در حل بسیاری از مسائل ژئوتکنیک گسترش یافته و از آن، در تخمین پارامترهای ژئوتکنیکی استفاده گردیده است. در این پژوهش به کمک یکی از انواع شبکه های عصبی وسیستم نوروفازی خطی- محلی و با استفاده از داده های آزمایشگاهی درشهر مشهد، شامل حدروانی، حدخمیری ونسبت تخلخل، میزان شاخص تراکم خاک های رسی برآورد گردیده است. نتایج حاصله نشان می دهد که مدل های ارائه شده از دقت و کارایی قابل قبولی برخوردار می باشد.

روشهای مختلف بهسازی برای خاک ها و پی ها سالهاست که مورد مطالعه مهندسین برای بهسازی خاک قبل از اجرای سازه ها می-باشد. میکروپایل نیز یکی از ساده ترین روشها برای افزایش باربری پی های ساخته شده می باشد. این عناصر همچنین برای مقاوم سازی پایه پل ها در مقابل نیروهای زلزله کاربرد فراوانی دارد، به گونه ای که کشور ژاپن یک آیین نامه برای آن تدوین کرده است. میکروپایل همچنین برای پی هایی که در کشش می باشد (مانند دکلهای برق) کاربرد فراوانی دارند. میکروپایل ها شمعهای درجا به قطر کمتر از cm 30 بوده که توسط میلگردهای فولادی مسلح شده و اطراف آن به روشهای مختلفی گروت تزریق می شود. به دلیل قطر کم میکروپایل، مقاومت نوک آن ناچیز بوده و در نظر نمی گیرند. ظرفیت باربری میکروپایل در اثر اصطکاک گروت و خاک اطراف آن ایجاد می شود. برای مقایسه تغییرات ظرفیت باربری، ضریبی به نام ضریب شبکه ای میکروپایل ها معرفی شده که برابر نسبت ظرفیت باربری پی به همراه میکروپایل به ظرفیت باربری میکروپایل و پی به صورت جدا از هم می باشد. در این تحقیق افزایش ظرفیت باربری پی ها همراه با میکروپایل در ابعاد آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. سه عامل تاثیر گذار که مورد مطالعه قرار گرفته شامل تراکم خاک، تعداد میکروپایل و زاویه نصب میکروپایل می باشد. برای تعیین ضریب شبکه ای، هر پی در سه حالت مختلف تحت بارگذاری محوری قائم (با نرخ ثابت تغییر مکان قائم) قرار گرفته و نمودار نیرو- نشست آن رسم شده است. نتایج نشان می دهد افزایش تراکم خاک و همچنین افزایش تعداد میکروپایل باعث افزایش ضریب شبکه ای شده و افزایش زاویه میکروپایل نسبت به امتداد قائم سبب کاهش آن می شود.

در حـال حاضر پـایـایی پیوستگی بین بتن و ورق های پلیمری مسلح با الیاف (frp) در شرایط مختلف محیطی از بحرانی ترین مسایل در رابطه با استفاده از ورق frp برای مقاوم سازی و بازسازی سازه ها به حساب می آید. در میان شرایط محیطی مختلف، رطوبت به عنوان یکی از عـوامل تـاثیرگذار محیـطی، در بررسی مقـاومت پیوستگی بتن و ورق frp حـائز اهمیت ویژه ای مـی باشد که در این کار پژوهشی به آن پرداخته شده است. در این تحقیق برای بررسی اثر رطوبت نسبی محیط و رطوبت سطحی در زمان تقویت بر مقاومت نهایی اعضای خمشی بتنی، تعداد 45 عدد تیر بتنی غیر مسلح با مقیاس کوچک و به ابعاد mm 150×150×750 ساخته شد. نمونه های بتنی از دو رده ی مختلف مقاومتی شامل بتن با مقاومت معمولی mpa 38 و بتن با مقاومت بالا mpa 69 ساخته و پس از قرار گیری در شرایط محیطی مرطوب با ورق های cfrp و یا gfrp تقویت شدند. شرایط محیطی آزمـایش شامل دو حـالت مختلف رطوبت نسبی محیط (65% و 90%) و دو حالت مختلف رطوبت سطحی (70% و 90%) بودند. تقویت تعداد 8 عدد از نمونه ها به عنوان نمونه ی کنترلی در محیط آزمایشگاه صورت گرفت. لازم به ذکر است برای مشخصات یکسان حداقل دو نمونه ساخته شد. پس از تقویت، نمونه ها تحت آزمایش خمش چهار نقطه ای قرار گرفتند. پارامترهای اندازه گیری شده در این کار شامل بار، جابجایی وسط دهانه، کرنش وجه فشاری در تار بالایی مقطع، کرنش وجه کششی در تار پایینی مقطع و کرنش ورق های frp بود. نتایج نشان می دهد تقویت نمونه ها در شرایط محیطی مرطوب در رطوبت نسبی 65% و با رطوبت سطحی 70% تاثیر قابل توجهی بر مقـاومت نهـایی نمونه ها (شامل نمونه هـای ساخته شده از بتن با مقاومت بالا و نمونه های ساخته شده از بتن با مقاومت معمولی و همچنین تقویت شده با ورق های cfrp و gfrp) ندارد، در صورتی که تقویت در رطوبت نسبی 90% باعث کاهشی در حدود 7% و تقویت با رطوبت سطحی 90% باعث کاهشی در حدود 11% در مقاومت نهایی می شود که نشان دهنده ی تاثیر بیشتر رطوبت سطحی در مقایسه با رطوبت نسبی محیط بر مقاومت نهایی می باشد. همچنین کاهش مقاومت در نمونه-های تقویت شده با ورق gfrp در رطوبت نسبی 90%، حدود 5/2% و با رطوبت سطحی 90%، حدود 5/1% بیشتر از کاهش مقاومت در نمونه-های تقویت شده با ورق cfrp می باشد.

تیرهای عمیق از اعضای پر کاربرد در سازه های بتن مسلح هستند. در برخی موارد لازم است در این اعضا بازشو تعبیه شود. تیرهای عمیق با بازشو نیاز به روشی برای طراحی مقرون به صرفه دارند که منجر به ارائه آرایش تقویت کاربردی و مناسب برای آنها شود. روش بست و بند (stm) را می توان به عنوان یک روش قدرتمند و مستقیم در طراحی این اعضا نام برد. اما پژوهش های صورت گرفته اخیر نشان می دهد که این روش قادر به مدل کردن دقیق رفتار تیرهای عمیق، به خصوص تیرهای عمیق با بازشو نیست. همچنین روش مذکور منجر به شکل پذیری کم و آرایش آرماتورگذاری پیچیده و در برخی موارد نامناسب می شود. استفاده از روش بهینه سازی همگن کامل را می توان از جمله راه های اصلاح روش stm دانست. اگرچه مطالعات گذشته نشان دادند که این روش می تواند بسیاری از مشکلات مدل stmرا رفع کند، اما با توجه به عدم وجود اطلاعات جامع آزمایشگاهی در این زمینه نمی توان به نتایج این روش اعتماد کرد. راه دیگر برای رفع مشکلات طراحی تیرهای عمیق با بازشو استفاده از مصالح مناسب تری برای این اعضا است. بر اساس پژوهش های گذشته ثابت شد که استفاده از الیاف فولادی موجب بهبود قابل توجه در رفتار تیرهای عمیق با بازشو می شود. اما تا کنون روش طراحی مناسبی برای طراحی این اعضا معرفی نشده است. در این پژوهش دو تیر عمیق بتن مسلح با بازشو با هدف ارزیابی روش بهینه سازی همگن کامل بررسی شدند. نتایج آنها با تیرهای مشابه برگرفته از ادبیات مقایسه شد. تیرهای بتن مسلح که خرپای اولیه آنها با استفاده از روش بهینه سازی همگن کامل تعیین شده بود؛ با حداقل تقویت ممکن بار مناسبی را تحمل می کردند.اما در حد سرویس ترک هایی نگران کننده را نشان دادند.روشی پیشنهادی برای طراحی تیر های عمیق sfrc با بازشو معرفی شد. برای بررسی نتایج این روش، دو تیر عمیق sfrc با بازشو ساخته شد. نتایج آزمایش این تیرها نشان داد، روش طراحی پیشنهادی عملکرد مناسبی در طراحی این تیر ها دارد. استفاده از الیاف فولادی موجب افزایش شکل پذیری تیرهای عمیق با بازشو می شود. بار اولین ترک در این تیرها به 2 برابر افزایش یافت. این نمونه ها ظرفیت باربری مشابه نمونه های بتن مسلح داشتند.

بررسی رفتار و مشخصات دینامیکی صفحات و تعیین مقدار بسامد اصلی آنها، موضوع مهمی است که در زمان تحلیل و طراحی سازه های دارای اجزای صفحه ای شکل مورد توجه قرار می گیرد. به دلیل خواص مکانیکی مناسب صفحات چند لایه ساخته شده از مواد مرکب از قبیل: مقاومت، سختی بالا و همچنین وزن پایین که منجر به کاهش هزینه های ساخت و بهره برداری می شود، کاربرد این صفحات در صنعت افزایش چشمگیری یافته است. از این رو لازم است که عامل های موثر بر مقدار بسامد اصلی این نوع صفحات ، مورد توجه قرار گیرند. هدف این پژوهش، تحلیل و بررسی بسامد اصلی صفحات چندلایه با در نظر گرفتن اثر عامل های مختلف در ارتباط با هندسه صفحه (ابعاد و ضخامت آن)، لایه های تشکیل دهنده صفحه (نحوه چینش، تعداد و زاویه آنها)، شرایط تکیه گاهی و همچنین جنس مواد تشکیل دهنده صفحه، به کمک نرم افزار ansys می باشد. با توجه به نتایج به-دست آمده در این پژوهش، مشاهده می شود که با افزایش ابعاد (طول و عرض) صفحه، بسامد اصلی کاهش و با افزایش ضخامت، ضریب کشسانی و تعداد لایه ها، بسامد اصلی افزایش می یابد. به منظور کاربردی کردن نتایج، اثر وجود بازشو و سخت کننده بر بسامد اصلی این گونه صفحات مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج به دست آمده با حالت صفحات معمولی نشان می دهد که بسامد اصلی صفحات دارای سخت کننده به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد. اما وجود بازشو بسته به ابعاد بازشو و لایه چینی صفحه، می تواند اثر کاهشی (تا 20 درصد) یا افزایشی (تا 80 درصد) داشته باشد.

مرکز تحقیقات مسکن و ساختمان ایران الزامات دال مرکب فولادی – بتنی را منتشر نموده است که براساس آن اثر عرشه ی فولادی به عنوان مسلح کننده ی کششی حذف و در واقع باید دال مرکب را بدون در نظر گرفتن عرشه ی فولادی و با استفاده از میلگرد کششی طراحی کرد که به صرفه نیست. همچنین هیچ کدام از آیین نامه های معتبر (1992)asceوeurocode 4 (2001) روشی را برای یافتن مقاومت نهایی دال مرکب فولادی – بتنی مسلح ارائه نمی دهند. این پژوهش رفتار دال مرکب فولادی – بتنی را با استفاده از روش جزء محدود سه بعدی شبه استاتیک بررسی و روش جزء محدودیبرای مدلسازی دال مرکب فولادی – بتنی مسلح شده با میلگرد بدون حذف اثر عرشه ی فولادی ارائه نموده است. هفت دال بتنی در ابعاد کاربردی و با دهانه های متفاوت در این پژوهش آزمایش و براساس نتایج بدست آمده مدلسازی با نرم افزار abaqus cae 6.11.انجام شد. رفتار و مقاومت نهائی دال مرکب مدل سازی شده با نرم افزار abaqus caeمطابقت زیادی با رفتار دال مرکب آزمایش شده نشان داد. نتایج نشان داد که استفاده از روش تعادل نیرو نسبت به روش کار برای محاسبه ویژگی های اندرکنش افقی بین بتن و فولاد مناسب تر است. بررسی رفتار دال بتنی مرکب در سه حالت متفاوت دال بتنی "با عرشه فولادی و میلگرد"،"فاقد عرشه فولادی" و "فاقد میلگرد" نشان داد که دال بتنی مسلح شده با میلگرد و عرشه فولادی، بار نهایی بیشتری را تحمل می کند. بنابراین نادیده گرفتن اثر عرشه فولادی در هنگام طراحی به صرفه نمی باشد. بررسی همزمان اثر میلگرد و عرشه فولادی بر مقاومت نهائی دال مرکب نشان داد افزایش قطر میلگرد تاثیر بیشتری نسبت به افزایش ضخامت عرشه فولادی بر مقاومت دال مرکب فولادی-بتنی دارد. بنابراین برای رسیدن به یک مقاومت مطلوب؛ افزایش قطر میلگرد نسبت به افزایش ضخامت عرشه فولادی؛ به لحاظ اقتصادی به صرفه تر می باشد.

اتصالات تیر- ستون بتنی را شاید بتوان به عنوان بحرانی ترین نقطه از قابهای خمشی بتن مسلح در برابر بارهای جانبی در نظر گرفت. هنگام وقوع زلزله اتصال تیر به ستون در سازه های قاب خمشی بتن مسلح دچار تنش های زیادی می شود. بر اثر این تنش ها اکثراً گره اتصال دچار آسیب شده و حتی بعضاً گسیخته می شود. در سالهای اخیر، اکثر آئین نامه های لرزه ای توجه خاصی به گره اتصال تیر به ستون معطوف داشته اند و علت این امر نیز پیچیده بودن عملکرد اتصال تیر به ستون می باشد. در این پژوهش، ابتدا طرح اختلاط بتن های معمولی و فوق توانمند حاوی درصدهای حجمی مختلف الیاف فولادی و تأثیر الیاف فولادی بر خصوصیات مکانیکی آنها مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه، تعداد 6 نمون? اتصال خارجی تیر- ستون بتنی با مقیاس ساخته شده است. نمونه اول به عنوان نمونه مرجع می باشد که به طور کامل از بتن معمولی ساخته شده است. در 5 نمونه دیگر این پژوهش، خاموت های ستون اتصال خارجی تیر- ستون بتنی %50 کاهش یافته و هسته اتصال این نمونه ها با بتن معمولی و فوق توانمند حاوی الیاف فولادی تقویت شده است. کلی? نمونه های آزمایشگاهی، تحت اثر بارهای چرخه ای با کنترل تغییر مکان نسبی انتهای تیر قرار گرفته و نمودار نیرو- تغییر مکان و نیز الگوی ترک خوردگی هر یک از آنها تا زمان شکست به دست آمده است. نتایج نشان می دهد استفاده از بتن های معمولی و فوق توانمند حاوی الیاف فولادی در اتصالات خارجی تیرـ ستون بتنی سبب افزایش ظرفیت باربری و قابلیت استهلاک انرژی نمونه ها شده است. همچنین استفاده از الیاف فولادی در بتن های معمولی و فوق توانمند در اتصالات تیر ـ ستون بتنی، موجب تغییر مود شکست از حالت خمشی ـ برشی در هست? اتصال به شکست خمشی در تیر، کاهش عرض ترک ها، افزایش شکل پذیری و بهبود عملکرد اتصال می شود. علاوه بر این استفاده از بتن های معمولی و فوق توانمند حاوی الیاف فولادی می تواند راهکار مناسبی برای کاهش بخشی از خاموت های ستون در اتصال تیرـ ستون بتنی باشد.

تکنیک تسلیح با اتصال خارجی (ebr) که رایج ترین شیوه برای تقویت اعضای بتن آرمه می باشد با دو معضل اساسی جداشدگی زودرس ورقه ی frp از سطح بتن (debonding) و آسیب پذیری در مقابل شرایط نامساعد محیطی مواجه می باشد. تکنیک های توسعه یافته تر خانواده ی ebr نظیر روش اتصال با نصب سطحی بر روی شیار (ebrog)، روش اتصال با نصب سطحی در درون شیار ebrig))، روش تسلیح با اتصال خارجی و مهارهای مکانیکی mf-ebr))، روش سوراخ زنی (holing) و روش شیارهای دایره ای موفق شده اند پدیده ی جداشدگی را تا حد زیادی به تعویق بیندازند و یا حتی در مواردی به طور کامل از بین ببرند؛ با این حال مشکل آسیب پذیری از شرایط محیطی در این روش ها هم چنان بی پاسخ گذارده شده است. تکنیک نصب در نزدیک سطح (nsm)، در زمینه ی برطرف کردن این مشکلات، توفیق بیش تری دارد و می توان در آن از انواع متنوعی از مصالح frp نظیر تسمه ها، ورقه ها، آرماتورها و میله های دست ساز frp استفاده نمود. تکنیک nsm نیز اگرچه مود شکست جداشدگی ورقه ی frp را از بین می برد لیکن خود نیز با مودهای شکست نامطلوبی مواجه می باشد. یکی از این مودهای شکست، جداشدگی مجموعه ی سیستم تقویت و پوشش بتن از وجه کششی عضو تقویت شده (delamination) می باشد که با بالا رفتن درصد تسلیح با مصالح frp احتمال وقوع آن افزایش می یابد. پژوهش حاضر به بررسی راه کارهای مقابله با این مودهای شکست می پردازد. برنامه ی آزمایشگاهی تدارک دیده شده در این پژوهش، شامل سه گام می باشد. در گام اول با افزایش درصد تسلیح در تکنیک های رایج از خانواده های ebr و nsm مودهای شکست نامطلوب آن ها نمایش داده می شود. در گام دوم با ارائه ی نوع جدیدی از میله های دست ساز frp و سیستم های مهاری به مقابله با این مودهای شکست پرداخته می شود. در گام سوم نیز عملکرد میله های دست ساز و سیستم مهاری آن ها در سه حوزه ی بتن های با مقامت پایین، متوسط و زیاد مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج حاصله از توفیق این میله ها و سیستم مهاری آن ها در حذف کامل پدیده ی جداشدگی پوشش بتن و به دنبال آن افزایش شکل پذیری اعضای تقویت شده با این تکنیک در قیاس با سایر روش های تقویت حکایت دارد.