تغییرات دما و تنشها و کرنشهای وابسته به حرارت باید برای ارزیابی تعیین شرایط بارگذاری اولیه برای توسعه پایداری سد مورد تحلیل قرار گیرد. در سدهای بتنی قوسی، به علت هندسه خاص، سهم تابش خورشیدی بر روی سطح های پایین دست بسیار متغییر است. در این مورد تحلیل سه بعدی اجتناب ناپذیر است. یک روش مدل سازی المان محدود سه بعدی برای تعیین پاسخ های حرارتی و تنشهای سدهای بتنی قوسی ارائه شده است و شرایط مرزی انتقال حرارت مناسب در بدنه سد برای تعیین دمای هوا و مخزن به درستی تغییرات تابش خورشیدی استفاده شده است و نیز مدل المان محدود برای تعیین تغییرات سالیانه دما و تنشهای حرارتی در بدنه سد قوسی امیرکبیر در ایران (به عنوان مورد مطالعاتی) مورد استفاده قرار گرفته است. از دماهای ثبت شده توسط ابزارهای نصب شده بر روی سد امیرکبیر برای داده های حرارتی استفاده گردیده است و در آخر با بارهای هیدرواستاتیک و وزن ترکیب شده است. نتایج تحلیل المان محدود نشان داده است که بیشترین دما و تنشهای کششی و ترکهای احتمالی در یک قسمت باریک از سطح پایین دست اتفاق می افتد. بارهای حرارتی بیشترین اثر را در مقایسه با بارهای هیدرواستاتیکی و بار وزن در بوجود آمدن ترکهای پایین دست دارند. تفاوت بین دماهای نقاط واقع شده بر روی سطح آشکار در معرض تابش (مخصوصاٌ سطح پایین دست) در سطح های یکسان در محور سد برای یک زمان قابل ملاحظه است. نواحی ترک خورده پایین دست با نواحی که بیشترین دما را در پایین دست دارند همخوانی دارند و همچنین ترک خوردگی در عرض سد هم تغییر می کند. این تغییرات در اثر تابش خورشیدی است. بنابراین،تحلیل دو بعدی سد قوسی بتنی نمی تواند استفاده شود و آنالیز سه بعدی لازم و ضروری است.

به منظور طراحی ایمن و اقتصادی سازه ها لازم است برآورد دقیقی از نیروهای موثر بر آنها را داشته باشیم. از جمله سازه های بزرگ مهندسی و با درجه اهمیت بسیار بالا، سدها می باشند که به دلایل مختلفی چون اهداف ساخت، شدت و حساسیت خطرات ناشی از خرابی احتمالی آنها از موقعیت ویژه ای برخوردار می باشند. در کشور ما همواره نیروی زلزله از جمله نیروهای موثر در طراحی بوده و لازم است که برآورد مناسب و دقیقی از این نیرو صورت گیرد. از سوی دیگر تحلیل های مرسوم دینامیکی یکنواخت به دلیل گستردگی و بزرگی سطح تماس این سازه ها با زمین نمی تواند بیانگر پاسخ واقعی این سیستم ها باشد. تحقیقات متعدد نشان می دهد آنچه در واقعیت اتفاق می افتد غیریکنواخت بودن تحریک زمین لرزه در مورد چنین سازه هایی است. در این تحقیق اثرات پدیده بزرگنمایی توپوگرافی با استفاده از رکورد های میکروترمور و زلزله ثبت شده در میدان آزاد ساختگاه سد شفارود مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور آزمایشات ثبت ارتعاش محیطی در ساختگاه سد شفارود با استفاده از 5 لرزه نگار نصب شده در جناحین دره در سال 1386 انجام شده است. در این تحقیق رکوردهای ثبت شده از آزمایش مذکور با استفاده از روش کلاسیک پردازش سیگنال پردازش شده و وضعیت تشدید توپوگرافی در ایستگاه های مختلف بررسی شده اند. مقایسه تاریخچه-های زمانی سرعت ثبت شده در دیواره و کف دره برای هر دو مولفه افقی و مولفه قائم نشان می دهد که حرکات زمین در دیواره دره نسبت به کف آن در حوزه زمانی تشدید شده است. در حوزه فرکانسی، نتایج بدست آمده از رکوردهای زلزله بخوبی نشان می دهد که عارضه توپوگرافی موجب تشدید حرکات زمین در دیواره دره نسبت به کف آن می شود و مقادیر بزرگنمایی نسبی ناشی از توپوگرافی تابعی از ارتفاع نقطه مورد نظر از کف دره می باشد. همچنین تحلیل رکوردهای ارتعاش محیطی ثبت شده نشان می دهد که پدیده بزرگنمایی توپوگرافی با استفاده از رکوردهای میکروترمور و تکنیک ناکامورا به صورت کیفی قابل بررسی و ارزیابی است. همچنین با استفاده از نتایج بدست آمده از پردازش رکوردهای میکروترمور و بکارگیری آنها با استفاده از تکنیک ناکامورا فرکانس های تشدید ساختگاه قابل تشخیص می باشند.

دیوارهای دریایی متعددی در دنیا به منظور حفاظت از سواحل ساخته شده اند که نیازمند در نظر گرفتن تمهیداتی به منظور جلوگیری از وقوع خرابیهای سازه ای پیش بینی نشده می باشند. یکی از موثرترین و در عین حال اقتصادی ترین گزینه ها برای حفاظت آنها ایجاد یک موجشکن مستغرق در جلوی دیوار دریایی می باشد. در این تحقیق تاثیر پارامتر تغییر عرض تاج موجشکن مستغرق بر میزان تغییرات فشارهای هیدرودینامیکی موج وارده بر مدل فیزیکی دیوار قائم به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. این آزمایش در فلوم موج دانشگاه تبریز انجام شد که دارای 14 متر طول و 2/1 متر عرض می باشد. قسمت موج ساز از نوع پدل لولایی با قابلیت حرکت دورانی در یک دامنه مفید 18± درجه است. ابعاد دیوار 005/0×2/1×2/1 سانتیمتر و از جنس فولاد است. موجشکن دارای ارتفاع 30 سانتیمتر، عرض تاج اولیه 16 سانتیمتر و شیب 2:3 و هسته ی آن با ارتفاع 19 سانتیمتر و همچنین ضخامت لایه آرمور در سرتاسر موجشکن 11 سانتیمتر است. قابل ذکر است که موجشکن از نوع توده سنگی و با هسته نفود ناپذیر می باشد. مقایسه نتایج حاصل از فشارسنج با مقادیر بدست آمده از روابط goda همخوانی نسبتا خوبی را نشان داد. همچنین نشان داده شد که در این آزمایش استفاده از موجشکن مستغرق قطعا میزان فشار وارده به دیوار را کاهش می دهد، اما در مورد افزایش عرض تاج در بعضی از امواج فشار وارده به دیوار بر خلاف انتظار افزایش می یابد. دلیل این امر می تواند تیز شدن امواج در نزدیکی دیوار باشد.

کلید واژه ها : آنالیز هیدرودینامیکی ، بالا روی موج ، موج شکن سنگ ریزه ای ، توفان گنو ، بندر شهید بهشتی چابهار چکیده: موج شکن های توده سنگی از متداول ترین نوع سازه های ساحلی هستند که به دلیل حفاظت از ساحل و جلوگیر ی از فرسایش آن و نیز دستیابی به یک حوضچه آرام به منظور پهلوگیری شناورها برای تخلیه بار و سایر مقاصد، مورد استفاده قرار می گیرند. بطور کلی موج شکن های توده سنگی به دو دسته تقسیم بندی می شوند: موج شکن توده سنگی پایدار ایستا و موج شکن توده سنگی پایدار پویا. در موج شکن های توده سنگی پایدار ایستا تغییر شکل کلی سازه مجاز نیست و تغییر شکل جزئی (0 تا 5%) ملاک طراحی است؛ در حالی که در نوع پایدار پویا، تغییر شکل سازه مجاز است و به سازه اجازه داده میشود پس از برخورد امواج تغییر شکل دهد تا نهایتا به یک حالت پایدار برسد. در این تحقیق اثر متغیّرهای مربوط به موج (شامل ارتفاع، پریود، تعداد امواج، تراز سطح آب، مدت طوفان و نوع طیف انرژی موج) و متغیّرهای سازه ای(شامل دانه بندی، چگالی و وزن مصالح و متغیّرهای مربوط به هندسه سازه از قبیل شیب های سازه، عرض و تراز تاج سازه) بر موج شکن های سنگ ریزه ای و واکنشهای هیدرولیکی این نوع سازه شامل بالاروی، پایین آمدگی و سرریزی امواج مورد بررسی قرار می گیرند. بالاترین میانگین سطح آب در تراز +3.15 متر است بنابراین ما مبنای محاسبات و تحقیقات را این تراز در نظر گرفتیم و در ادامه برای دو نقطه ابتدایی و انتهایی موج شکن میزان بالاروی و پایین آمدگی موج را توسط مدل سازی نرم افزار مایک 21 برای 4 شیب بستر متغیر 0.000، 0.0005، 0.001 و 0.0015 بدست آوردیم نتیجه بدست آمده بدین صورت است که بالاروی افقی، عمودی و کلی کاملا همفاز است و تاثیر شیب در بالاروی نیز از قاعده خاصی طبعیت نمی کند به صورتی که در بازه های زمانی مختلف با تغییر شیب بالاروی در بازه زمانی جابجا می شود و از لحاظ مقدار تغییر چشمگیری نمی کند. پس از مدل سازی انجام شده با نرم افزار mike 21 و ثبت نتایج بدست آمده برای بالاروی موج روی موج شکن بندر شهید بهشتی چابهار مشاهده شد طی بحرانی ترین حالت در نظر گرفته شده در زمان توفان مقدار بالاروی موج مجاز بوده و باعث خرابی موج شکن نمی شود.

پیش بینی امواج، جریانها و انتقال رسوب در نزدیکی سواحل هدف اصلی این مدل می باشد. این مدل برگرفته از nearcom (nearshore community model) می باشد که در این مبحث بطور کامل تشریح گردیده است. سه بخش اصلی تشکیل دهنده مدل، شامل مولد موج، انتشار جریان و انتقال رسوب می باشد، که توسط یک برنامه اصلی به یکدیگر متصل گردیده و با مبادله اطلاعات بین این سه قسمت مدل سازی بطور کامل صورت می پذیرد و در نهایت خروجی مدل بصورت گرافیکی و عددی در اختیار کاربران قرار می گیرد. نتایج حاصله با نتایج حاصل از تحقیقات صورت گرفته که در دسترس هستند و یا با خروجی نرم افزارهای mike21 مقایسه گردیده و نتایج مطلوبی حاصل گردیده است. اولین قسمت مدل سازی تولید موج می باشد. مولد موج در این مدل با معادله سهموی شیب کم (mild slope equation) با استفاده از تکنیکcrank-nicolson بصورت عددی حل می گردد. پدیده هایی همچون انکسار، تفرق، پشته کردن و شکست موج در این مدل مد نظر قرار گرفته و اطلاعات مورد نیاز بخش انتشار جریان و انتقال رسوب در این قسمت تولید می گردد. این اطلاعات شامل ارتفاع موج، زاویه تابش موج، عدد موج، سرعت مداری موج، نرخ زوال موج، ضریب شکست موج، شار جرم موج، سرعت فاز و سرعت گروهی موج می باشد. داده های ورودی شامل توپوگرافی اختیاری بستر دریا، شبکه بندی مدل، پارامترهای فیزیکی و شرایط موج اغلب توسط کاربر در خود برنامه ایجاد می گردد. در اندر کنش مولد موج با انتشار جریان تنش های تشعشی، نیروی امواج، شار حجمی و سرعت جریان در حالت شبه سه بعدی حاصل می گردد. در بخش انتشار جریان، معادلات پیوستگی و ممنتم حل می گردند و از آنجایی که سرعتهای جریان و شار حجمی توابعی از عمق هستند، بنابراین حل انتشار جریان بصورت شبه سه بعدی برگرفته از putrevu و svendsen (1999) صورت گرفته است. چون مدل سازیِ شرایط مرزی و سازه های پیچیده از قبیل بنادر با استفاده از شبکه های مستطیلی متعامد کار مشکلی است و نیاز به استفاده از شبکه های نرم تری می باشد، در این مدل قابلیت پردازش شبکه های منحنی الخطی افزوده شده است. تا این مرحله کلیه اطلاعات لازم جهت بررسی و محاسبه انتقال رسوب که بخش سوم مدل را تشکیل می دهد، در دسترس می باشد. برنامه اصلی نقش ستون فقرات را در پروژه حاضر بازی می کند. این یک رابط کاربری است که کنترل ماژولها و ارتباط آنها با یکدیگر، انتقال داده های داخلی بین ماژولها و درونیابی و برون یابی آنها را به مانند ورود و خروج داده ها در دست دارد. عملکرد برنامه اصلی به مانند آنچه که در زیر آمده است می تواند جمع بندی گردد. 1- ارتباط بین سه ماژول: یعنی، ماژول موج، ماژول انتشار جریان و ماژول انتقال رسوب. 2- کنترل گام زمانی و کنترل اتصال مدل 3- کنترل اثر متقابل مدل: اتصال یک سویه یا اتصال دو سویه 4- انتقال داده های داخلی بین ماژولها، درون یابی یا برون یابی بین شبکه های محاسباتی مختلف در صورت نیاز 5- ورودی و خروجی داده ها برنامه اصلی دریافت داده ها و پارامترهای سایر ماژولها را در اختیار ندارد. هر ماژول بایستی فایلهای ورودی مربوط به خودش را داشته باشد. در نهایت جهت حصول اطمینان از نتایج خروجی، این نتایج با سایر اطلاعات موجود مورد مقایسه و بحث و بررسی قرار گرفته اند.

در این مطالعه، با استفاده از نتایج حاصل از آزمایش بر روی یک مدل فیزیکی از نوع سکوی جکتی فراساحلی، روش جدیدی برای بروزرسانی ماتریس سختی سازه با قابلیت تشخیص آسیب در تک تک اعضاء و با بهره گیری از اطلاعات مودی اندازه گیری شده محدود ارائه شده است. به طوری که در آن با استفاده از تحلیل حساسیت پاسخ سیستم به یک تحریک پایه، رویه انتخاب درجات آزادی غیر فعال در مرحله کاهش مدل با یک معیار مناسب مورد ارزیابی قرار می گیرد. این عملکرد منجر به همگرائی سریع تر آلگوریتم تکرار می شود. هم چنین در این مطالعه با استفاده از فرآیند بروزرسانی مدل اجزای محدود بر اساس مدل تجربی، تا حد امکان فائق آمدن بر مسئله عدم قطعیت در مدل سازی نیز در طول فرآیند در نظر گرفته شده است. از آن جایی که پارامتر مهم در مسائل مرتبط با تحلیل دینامیکی سازه ها، پرهزینه و زمان بر بودن محاسبات می باشد، بنابراین با استفاده از این روش هم در زمان و هم در هزینه صرفه جویی خواهد شد.

با توجه به پیچیدگی های ذاتی پدیده هایهیدرولوژیکی،به کارگیریروش های متداول خطی منجر به نتایج قابل قبول با دقت بالا نشده، لذا توجه روزافزونی به مدل¬های جعبه سیاه می شود. در دهه¬های اخیر، شبکه های عصبی مصنوعی، از زیرمجموعه های هوش مصنوعی، به خوبی توانایی خود را در مدل سازیپدیده های هیدرولوژیکیو ارائه نتایج قابل قبول و اطلاعات مهمی که در زمینه هایبرنامه ریزی شهری و محیط زیست، سیل و مدیریت منابع آببکار گرفتهمی شود، به اثبات رسانده است. توانایی و کار آیی هر نوع مدل داده محور (به عنوان مثال، شبکه عصبی مصنوعی) تا حد زیادی بستگی به کمیت و کیفیت داده ها دارد و از طرفی نویز(خطا) موجود در داده ها، در عملکرد مدل تأثیرگذار است. بنابراین یک سری عملیات پیش پردازش برای بهبود نتایج ضروری می¬باشد. لذا، مدلی بر اساس شبکه عصبی مصنوعی ارائه شده که به روش رفع خطای مبنی بر موجک از طریق آستانه کلی برای حذف خطا از سری های زمانی تاکید شده است. سپس سری زمانی بدون خطا به منظور پیش بینی رسوب به مدل اعمال می شود. مقایسه نتایج حاصل از مدل سازی با داده هایخطا دار و بدون خطا، بیانگر بهبود نتایج در حالت استفاده از داده های بدون خطا است. همچنین نتایج نشانگر این است که رفع خطا مبنی بر موجک تا حد زیادی بستگی به موجک مادر انتخاب شده دارد، زیرا با تغییر موجک مادر، نتایج حاصله نیز تغییر می کنند. بعلاوه، افزایش مقدار آستانه پس از مقدار مشخصی نه تنها باعث بهبود نتایج نمی شود بلکه تأثیر منفی نیز دارد. نهایتاً، روش حذف خطا مبنی بر موجک، به عنوان یک روش پیش پردازش، ایده¬ایی مناسب برای بهبود مدل¬های هیدرولوژیکی مبنی بر شبکه عصبی مصنوعی است و در مقایسه با arimaxروش پیشنهادی منجر به نتایجی با دقت بهتری می شود.

در چند سال اخیر عیب یابی به یکی از زمینه های تحقیقاتی مهم در حوزه مهندسی عمران، هوافضا و مکانیک تبدیل شده است. خرابی در سازه به سبب کارکرد طبیعی سازه، خوردگی، برخورد یا حوادث طبیعی همانند طوفان و زلزله می باشد. بعضی اوقات خرابی به وسیله بازرسی های خاصی قابل تشخیص است. اما این بازرسی ها دارای محدودیت های هستند. به خصوص در مواردی که خرابی در داخل سازه و غیرقابل مشاهده باشد. بنابراین نیاز به روشی موثر و قابل اعتماد جهت تشخیص خرابی به خصوص در نواحی غیرقابل دسترسی احساس می شود. یکی از روش های پایش کلی سازه، عیب یابی بر اساس پارامترهای مودال می باشد. مزیت اصلی این روش نسبت به سایر تکنیک های عیب یابی، وابستگی این پارامترها به مشخصات مکانیکی سازه و استقلال از مکان و نقطه تحریک سازه است. در این مطالعه جهت تشخیص و برآورد خرابی از پارامترهای مودال با حل مسأله بهینه سازی ترکیبی توسط آلگوریتم اجتماع ذرات بهره گرفته می شود. بعد از مدل سازی نمونه یک سکوی جکتی در محیط ansys مبادرت به استخراج پارامترهای مودال می کنیم. سپس کدهای المان محدود در matlab را جهت انجام آنالیز مودال طرح ریزی می کنیم. خرابی را به صورت کاهش در سختی، بدون تغییر در جرم سازه تعریف می کنیم. سناریوهای مختلف خرابی را در ansys اعمال کرده، پارامترهای مودال مربوط به هر سناریو برداشت و به عنوان ورودی به آلگوریتم داده می شوند. توابع هدف مبتنی بر فرکانس، frf و ماتریس نرمی دینامیکی جهت رسیدن به حداقل اختلاف از اندازه گیری های ansys و پارامترهای محاسبه شده از matlab توسط آلگوریتم pso حل می شوند. انتظار می رود که آلگوریتم محل و شدت خرابی را به درستی تشخیص دهد. نتایج حاصله مبین این حقیقت است که آلگوریتم در تشخیص سناریوهای خرابی کاملا موفق عمل کرده است. توابع هدف مبتنی بر ماتریس نرمی دینامیکی نسبت به توابع هدف مبتنی بر فرکانس و frf نتایج بهتری داد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

برای سازه های مجاور آب دریا بعلت بالا بودن غلظت یونهای کلر، پدیده خوردگی بتن و آرماتور داخل آن از مهمترین عوامل تهدیدکننده می باشد. داشتن دانش کافی در باره رفتار بتن در شرایط مختلف محیطی ، برای ارائه طرح اختلاط سازگار با محیط دریا از نیازهای اساسی طراحان سازه به شمار می آید. مطالعات اولیه گویای آن است که آب دریاچه ارومیه محیطی خورنده برای بتن بوده که احتمالا با بکارگیری مواد مضاعف تاثیر خوردگی را بتوان کاهش داد. واضح است که عوامل مهاجم برای ایجاد آسیب در بتن باید قادر به نفوذ به داخل بتن باشند. لذا گام اول برای مقابله با این عوامل ، جلوگیری از نفوذ آنها به داخل بتن می باشد، برای کاستن از مقدار نفوذپذیری بتن می توان نسبت آب به سیمان را کاهش داد. سنگ دانه هایی با کیفیت مناسب بکار برد، مقدار پوشش بتن روی میلگرد را رعایت نمود، تراکم مناسب در بتن ایجاد کرد، مواد افزودنی مناسب مانند واترپروف ، فوق روان کننده با میکروسیلیس و حباب ساز در بتن بکار برد. و یا با ایزوله کردن بتن از محیط خورنده - ایجاد لایه پوشش روی آرماتور و یا با حفاظت کاتدی از میزان آسیب دیدگی بتن مسلح به مقدار چشمگیری جلوگیری کرد.

در این پایان نامه اثرات میانقابهای(آجری-بلوکهای بتنی و بتنی و ...) روی قابهای بتن مسلح بررسی می شود. و روشی برای طراحی و آنالیز قابهای مرکب تحت اثر نیروهای منتجه صفحه ای برای یک قالب منفرد ارائه و برای قابهای چندطبقه تعمیم داده می شود . روش این تحقیق بر مبنای آزمایشات انجام گرفته و آنالیزهای خطی و غیرخطی براساس روش تحلیل المانهای محدود با نرم افزار ‏‎ansys 5.4‎‏ می باشد.ضمنا قابهای مرکب از نظر رفتار الاستیسیته و پلاستیسیته ، با توجه به شکل پذیری آنها بررسی و سختی و مکانیزم های شکست و محدوده ترک خوردگی قطری و شکست نهایی و مقاومت میانقابها، تخمین و برآورد می شود.و نیز تاثیر عوامل هندسی (نسبت ابعاد) و خواص مصالح (مقاومت تیر و ستون قاب) و بازشوها(درب و پنجره) پیش بینی می گردد. برای کار کامپیوتری با مدل کردن سازه به صورت قید فشاری معادل ‏‎strut‎‏ ، قابهای مرکب برای دهانه ها و طبقات مختلف بررسی و بسط داده می شود . ضمنا با توجه به حداکثر ظرفیت باربری قابهای مرکب سعی شده ضریب رفتار ‏‎(r)‎‏ آنها در مقایسه با قاب بتنی مسلح خمشی تنها محاسبه و پیشنهاد می شود. در پایان با مدل کردن میانقابها به صورت بادبند فشاری در قابها، برنامه ای به زبان ‏‎basic‎‏ با در نظرگرفتن نوع مصالح میانقاب تهیه شده تا ترازهای مقاومت قاب مرکب تعیین و بصورت جداول طراحی برای آسانی آنالیز جهت محاسبه قابهای مرکب ارائه و پیشنهاد می شود.