نام پژوهشگر: بهرام نوایی نیا
محمد کهساری مرتضی نقی پور
چکیده: پانلهای برشی فولادی نقش مهمی در بهبود رفتار لرزهای ساختمانها ایفا میکنند. وجود ظرفیت پسکمانش، شکلپذیری مطلوب و جذب انرژی بالا در پانلهای برشی فولادی، این سیستم را به عنوان یکی از سیستمهای مقاوم جانبی مطلوب در ساختمانها مطرح کرده است و باعث شده است که در سه دهه اخیر در ساخت ساختمانهای جدید و تقویت ساختمانهای موجود مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از این پانلهای برشی در ساختمانهای بلند به دلیل انعطافپذیری بیش از حد و کمانش در محدوده ارتجاعی با مشکلاتی همراه است که برای این منظور از سختکنندههایی برای افزایش مقاومت تسلیم و جلوگیری از کمانش بیش از حد برون صفحهای و همچنین بهبود منحنیهای هیسترزیس به منظور افزایش جذب انرژی این پانلها استفاده میشود. استفاده از سختکنندههای تسمهای به صورت افقی و قائم برای تبدیل پانل برشی به تعدادی زیر صفحه، با معایبی همراه است که می توان به بالا بودن هزینههای مربوط به فرآیند جوشکاری و ایجاد تغییرات فیزیکی و شیمیایی در ورق جوش شده اشاره کرد. از آنجا که کمانش ورق پرکننده در پانل برشی مربعی در راستا یا موازی با قطر پانل برشی میباشد، لذا استفاده از سخت کنندههای تسمهای به صورت افقی و قائم برای دستیابی به اهداف مورد نظر باید در حجم وسیع صورت گیرد. برای رفع این مشکل استفاده از سختکنندههای لولهای آن هم به صورت مورب پیشنهاد گردید. استفاده از یک سختکننده جدید مستلزم آنست که رفتار ورق فولادی تحت این سختکننده مورد بررسی قرار گیرد. در این پایان نامه با بکارگیری نرمافزار اجزاء محدود abaqus و مدلسازی سه بعدی پانل برشی به ابعاد داخلی 60×60 سانتیمتر با المان پوسته چهار گرهی و با انجام تحلیل غیرخطی به بررسی رفتار ورق فولادی با سختکننده لوله به صورت مورب پرداخته شده است. اثر افزایش ضخامت ورق فولادی، افزایش ابعاد قاب پیرامونی، افزایش قطر و ضخامت لوله نیز بررسی شده است. نتایج آزمایش با بارگذاری استاتیکی حاکی از آنست که نمونه با نسبت h/b=1/4 ، که در آنb عرض داخلی پانل برشی وh فاصله بین سختکنندهها میباشد که نسبت به قطر متقارن میباشد، دارای ظرفیت باربری بیشتری است. با افزایش ضخامت و ابعاد قاب پیرامونی، بار نهایی نیز افزایش مییابد و افزایش قطر و ضخامت لوله در ظرفیت بابری تاثیری ندارد. کلید واژهها: پانل برشی،ورق پرکننده، سخت کننده لوله ای، اجزاء محدود غیرخطی.
حسن ذبیح اللهی بهرام نوایی نیا
چکیده مقاطع صندوقه ای به عنوان یکی ار پرکاربرد ترین مقاطع به جهت داشتن بار مرده کم و مشخصات مقطع مناسب برای شاهتیرهای بتنی همواره مد نظر طراحان بوده است. از جمله مشکلاتی که همواره در این اعضا مطرح می باشد، خوردگی میلگردها و همچنین عدم تراکم مناسب قسمت های مختلف به ویژه جانها و بال تحتانی به علت نازک بودن مقطع می باشد که استفاده از بتن خودمتراکم به جهت برخوردار بودن از کارایی بالا و همچنین استفاده از میلگرد frp به جهت دارا بودن مقاومت بالا در برابر خوردگی، می تواند راه حل مناسبی برای از بین بردن مشکلات مذکور باشد. هدف از این تحقیق بررسی آزمایشگاهی رفتار تیرهای صندوقه ای ساخته شده از بتن خود متراکم مسلح شده با آرماتورهایfrp می باشد. بدین منظور در مجموع 9 تیر بتنی صندوقه ای یکسان ساخته شده است. جهت بررسی رفتار خمشی، شش تیر با میلگردهای cfrp و gfrp برحسب درصدهای مختلف آرماتور ساخته شدند. نتایج نشان می دهد که نمونه های مسلح شده با میلگرد های frp علیرغم دارا بودن مقاومت خمشی بالا، دارای شکل پذیری کمتری نسبت به نمونه های با میلگرد های فولادی می باشند. همچنین مقاومت نمونه ها در حالت بیشتر از بسیار مناسب و حتی بالاتر از پیش بینی آیین نامه مربوطه است. همچنین جهت بررسی رفتار برشی، سه تیر با میلگرد طولی gfrp برحسب فاصله خاموت مختلف ساخته شدند. از مقایسه بین نتایج آزمایشگاهی و آیین نامه ای نشان می دهد که آیین نامه بتن ایران برای حالت فاصله خاموت بیشتر، محافظه کارانه می باشد. کلمات کلیدی: تیرهای صندوقه ای، میلگردهای frp ، بتن خود متراکم، تغییر مکان
وحید رضایی روشن علیرضا میرزاگل تبار روشن
استفاده از بتن سبک به عنوان یکی از مصالح مهم سازه ای، همواره مورد توجه بوده است. با کاهش وزن سازه های فوقانی، حجم فونداسیون و زمان ساخت آن کاهش یافته و سبب صرفه جوییِ هزینه و زمان در مراحل ساخت و نصب سازه می گردد. ملاحظات اقتصادی به همراه مزایای بتن سبک از قبیل مقاومت در برابر آتش، پایایی بهتر، خصوصیات فیزیکی مطلوبتر و مسائل زیست محیطی و بهداشتی، سبب می گردند که بتن سبک دارای جایگاه ویژه ای در میان بتن های خاص، دارا باشد. از سوی دیگر برای کاهش هرچه بیشتر وزن سازه و رفع معایب فولاد از قبیل مقاومت کم در برابر خوردگی و مقاومت کششی محدود، استفاده از مواد جایگزین برای فولاد، ایده ای مناسب می نماید. یکی از این مواد جایگزین، میلگردهای frp می باشند. در این پژوهش رفتار خمشی دال های ساخته شده با بتن سبک و میلگردهای gfrp به کمک مدل های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور تعداد 9 نمونه دال بتن مسلح به ابعاد 15×70×150 سانتی مترساخته شد. برای بررسی بیشتر، برخی از این نمونه ها با بتن نرمال و آرماتور فولادی ساخته شدند و نمونه ها تحت بارگذاری متمرکز قرار گرفتند. نتایج حاصله نشان می دهد مقاومت نهایی نمونه های فولادی حدود 2/1 الی 3/1 برابر نمونه های gfrp بوده و تغییر مکان نمونه های فولادی در حدود 30 تا 50 درصد نمونه های gfrp می باشد.
محدثه محمدی بهرام نوایی نیا
بتن مسلح به فولاد، مصالحی است که بنا به دلایلی همچون مقاومت فشاری مناسب، هزینه تهیه پایین و در دسترس بودن مصالح خام، بطور گسترده در سازه های مهندسی عمران بکار برده می شود. اما بتن مسلح تهیه شده از خمیر سیمان، سنگدانه های معمولی، و میلگرد های فولادی دارای نقاط ضعفی مانند وزن زیاد، خوردگی فولاد، و ترک های ناشی از جمع شدگی است که کاربرد آن را در مواردی محدود می کند. برای جبران این ایرادات، بتن های خاصی ابداع شده اند که در آنها از سنگدانه های سبک و تکه های مجزا و کوچک الیاف استفاده می شود و به جای میلگردهای فولادی، در جهت رفع مشکل خوردگی در مناطق ساحلی، از میلگردهای کامپوزیت پلیمری الیافی، استفاده می شود. از آن جا که استفاده از بتن های خاص با توجه به مزایای غیر قابل انکار آنها در حال گسترش بوده و نیز کاربرد آنها در کشوری مانند ایران در بسیاری از موارد توجیه و ضرورت دارد، لازم است مطالعات کافی در مورد جنبه های مختلف کاربردی آنها انجام گیرد. در تحقیق حاضر با تهیه یک برنامه آزمایشگاهی، به بررسی رفتار خمشی تیرهای بتنی ساخته شده از بتن سبک الیافی، مسلح به میلگردهای طولی از جنس کامپوزیت پلیمری شیشه (gfrp) پرداخته شده است. برای این منظور، تعداد 9 تیر بتنی با مقطع مستطیل در سه گروه طراحی و ساخته شده است. گروه اول شامل سه تیر بتنی سنگدانه سبک، گروه دوم شامل سه تیر بتنی سنگدانه سبک بهمراه الیاف فولادی و گروه سوم شامل سه تیر بتنی سنگدانه سبک بهمراه الیاف پلی پرو پیلن می باشد. در هر گروه میلگردهای کامپوزیت به میزان صد در صد، دویست درصد، و سیصد درصد تقویت بالانس در هر تیر تعبیه گردید. تیرها بصورت گام به گام و تدریجی تحت بار افزایشی قرار گرفته و این عمل تا گام نهایی، یعنی تخریب تیرها ادامه یافت. در هر گام مقادیر جابجایی، کرنش، و عرض ترک در محل های مناسب برروی تیرها، به همراه نیروی اعمالی ثبت گردید. با پردازش داده های بدست آمده خصوصیاتی از تیرها مانند رفتار نیرو – تغییرمکان، ظرفیت خمشی، چگونگی ایجاد و گسترش ترک ها مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصله حاکی از آنست که نمودار نیرو- تغییرمکان تیرهای مسلح با میلگردهای کامپوزیت تا مرحله نهایی تقریباً خطی بوده و در تمامی تیرها در یک کرنش ثابت، درصد میلگرد بیشتر باعث تحمل بار بزرگتری از تیرهای با درصد میلگرد کمتر شده است. همچنین مقایسه ظرفیت تجربی تیرها با روابط آیین نامه ای نشان می دهد که این روابط نتایج محافظه کارانه ای بدست می دهند. همچنین تیرهای دارای الیاف در بارهای کمتر شروع به ترک خوردگی نمودند، ولی مقاومت در برابر بار و ایجاد تغییر شکل های بیشتر در آن ها آشکارتر است.
سجاد صالحی بهرام نوایی نیا
چکیده: مخازن هوایی آب از جمله اجزاء اصلی تأمین کننده فشار در شبکه های آبرسانی شهری به شمار می روند. این سازه ها از جمله تأسیسات ضروری شهری محسوب می شوند و باید کاربری خود را حتی بعد از زلزله های نسبتاً شدید، به منظور تأمین نیازهای آبرسانی و اطفاء حریق حفظ نمایند. در این سازه ها قرار گرفتن قسمت اعظم جرم در فاصله قابل ملاحظه ای از فونداسیون و همچنین وجود نیروهای حاصل از اندرکنش بین آب و مخزن و فشارهای هیدرودینامیکی پدید آمده در مخزن باعث گردیده تا رفتار آنها نسبت به سازه های متعارف پیچیده تر گردد. از طرف دیگر قرار گرفتن کشور در ناحیه ای با خطر زلزله خیزی بالا و همچنین نامشخص بودن ارتفاع آب در مخازن هنگام وقوع زلزله باعث می گردد تا بررسی نیروهای هیدرودینامیک به وجود آمده در مخازن امری ضروری و اجتناب ناپذیر گردد. در این تحقیق مخازن فلزی هوایی با پایه های مهاربندی شده با در نظر گرفتن اثر اندرکنش آب و مخزن با اعمال دقیق شرایط مرزی در فصل مشترک سازه و آب به روش اجزای محدود و با استفاده از المانهای متکی بر تغییر مکان در نرم افزار ansys مدلسازی شده و رفتار آنها تحت اثر شتاب نگاشتهای مختلف زلزله و نیز تغییر ارتفاع آب درون مخزن، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت نتایج حاصله با روشهای موجود در آیین نامه 2800 مقایسه گردیده است. مقایسه این روشها اختلاف قابل توجهی بین پریود های بدست آمده بر اساس روش آئین نامه 2800 و تحلیل دینامیکی به روش اجزای محدود را نشان می دهد. همچنین مقادیر برش پایه در روشهای معادل استاتیکی و طیفی به ترتیب در بیشترین حالت مقادیری در حدود 2 و 5/1 برابر بیشتر نسبت به روش تحلیل دینامیکی خطی را نتیجه می دهد.
رویا پیشگر قاسم نجف پور
تجزیه بیولوژیکی فنل در محیط ناپیوسته و پیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. در محیط های کشت، از جمعیت میکروبی مختلط کشت شده از مخلوط پساب و لجن تصفیه خانه کارخانه چوب و کاغذ ساری و نیز پساب کارخانه ذوب آهن استفاده شد. جمعیت میکروبی مختلط در محیط بی هوازی، دمای اتاق (حدود ?c25) و ph اولیه 7 کشت شده بود. اثر غلظت اولیه فنل بر تجزیه بیولوژیکی آن در محیط ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایشات از میکروارگانیسم های معلق و تثبیت شده استفاده گردید. آزمایشات ناپیوسته با میکروارگانیسم های معلق در ارلن های 250 میلی لیتر و با میکروراگانیسم های تثبیت شده در بطری های سرم صورت گرفت. در این آزمایشات غلظت فنل بین 25 تا 1000 میلی گرم در لیتر متغیر بود. مدت زمان این آزمایشات بین 15 تا 30 روز در نظر گرفته شد. در ابتدا میکروارگانیسم ها توانایی حذف 400 میلی گرم در لیتر فنل را در مدت 26 روز داشتند. در حضور 1800 میلی گرم در لیتر گلوکز به عنوان منبع کربنی مکمل، توانایی میکروارگانیسم ها در حذف فنل افزایش یافت به طوریکه توان حذف فنل 600 میلی گرم در لیتر را در مدت 30 روز با بازده حذف بیش از 98% به دست آوردند. پس از طی یک دوره خودهی طولانی مدت، میکروارگانیسم ها توانستند غلظت 700 میلی گرم در لیتر فنل را در مدت 12 روز حذف نموده و بر نرخ تجزیه فنل نیز افزوده شد. با تثبیت میکروارگانیسم های خو یافته، سرعت تجزیه فنل افزایش پیدا کرد و به مقدار 65/2 میلی گرم در لیتر به ازای هر ساعت در 700 میلی گرم در لیتر فنل رسید. تحت این شرایط بازدهی حذف فنل 1000 میلی گرم در لیتر به حدود 40% افزایش یافت. مدل هیلدن با ضریب همبستگی بیش از 9/0 سینتیک رشد میکروبی را مدل نمود. ضریب بازده سنتز سلولی 16/0 میلی گرم بیومس به ازای میلی گرم در لیتر غلظت فنل مصرف شده به دست آمد. دوره راندازی در 5 مرحله به مدت 65 روز به طول انجامید. در این دوره غلظت فنل اولیه فنل برابر با 100 بود که به 300، 500، 700 و 1000 میلی گرم بر لیتر افزایش یافت. افزایش غلظت فنل زمانی انجام می شد که بازده بیش از 96% در حذف آن در حالت پایدار مشاهده می گردید. در پایان این دوره، بیوراکتور به راندمان 84 و 79% به ترتیب در حذف فنل و cod در غلظت ورودی 1000 میلی گرم بر لیتر فنل رسید. در مقایسه با سیستم ناپیوسته، بازده حذف فنل با غلظت حدود mg/l 1000 در سیستم پیوسته به میزان قابل توجهی افزایش یافت. بیشینه نرخ حجمی تولید بیوگاز حدود l/l.d 55/4 در پایان دوره راه اندازی اندازه گیری شد. با کاهش hrt از 3 روز به 15/0 روز سیستم عملکرد خوبی از خود نشان داد. در این دوره راندمان حذف فنل 98-93% به دست آمد. در زمان ماند هیدرولیکی 1/0 روز (4/2 ساعت) عملکرد سیستم دچار ناپایداری و شکست شد.
صبا رشیدی بهرام نوایی نیا
وجود کرنش های برشی در تیرهای عمیق از دقت تئوری های مقدماتی ارائه شده در خصوص تیرها کاسته و جهت آنالیز دقیق این تیرها استفاده از روش های بخصوص تحلیلی که اثر کرنش برشی رابه صورت دقیق تر لحاظ کند اجتناب ناپذیر می باشد. در این پایان نامه روش های تحلیلی آنالیز تیرهای عمیق ایزوتروپ کامل وایزوتروپ جانبی با در نظر گرفتن اثر کرنش های برشی در ارتفاع تیر با استفاده از توابع پتانسیل تغییر مکان در دو وضعیت تنش مسطح و کرنش مسطح ارائه شده اند. بدین منظور معادلات دیفرانسیل حاکم شامل معادلات مرتبه 4و مرتبه2 با به کار گیری روش توابع تفکیک پذیر و با در نظر گرفتن دو حالت بارگذاری متقارن و پادمتقارن و نیز استفاده از جمع آثار قواحل گردیده که در راستای ارتفاع و طول به ترتیب توابع نمایی ومثلثاتی حاصل گردیده و به کمک آن ها مولفه های تغییر مکان، تنش، کرنش در هرنقطه توسط توابع پتانسیل به دست آمده قابل تعیین می باشند. هم چنین به جهت ارزیابی دقت روش های مورد تحقیق، نتایج حاصل از این روش ها در تعیین تغییر مکان، تنش های برشی و تنش های نرمال تیرهای ایزوتروپ و ایزوتروپ جانبی به ازای نسبت های طول به ارتفاع متفاوت با جواب های حاصل از روش اجزای محدود توسط ansys مورد مقایسه قرار گرفته اند. این مقایسه دقت و اعتبار روش های به کار گرفته شده را تائید می کند، بنابراین توابع به دست آمده از روش های حاضر برای بررسی رفتار تیرها مورد استفاده قرار گرفته و محدوده نسبت طول به ارتفاع در تیرها برای ایجاد رفتار غیر قابل پیش بینی در تیرها به دست می آید.
حامد اللهیاری بهرام نوایی نیا
سیستم عرشه اگزودرمیک از جدیدترین سیستم های عرشه پل با شبکه بندی فولادی می باشد که در طی دهه گذشته در پروژه های گوناگون بکارگرفته شده است. از ویژگی های بارز این سیستم می توان به کاهش قابل ملاحظه وزن سازه نسبت به عرشه های بتن آرمه معادل و همچنین افزایش سرعت اجرا با استفاده از عرشه های پیش ساخته اگزودرمیک اشاره کرد. در این تحقیق، ابتدا نمونه هایی از مدل عرشه اگزودرمیکبا دال بتن سبک،معمولی و مقاومت بالا همراه با اتصال دهنده های پرفوبوند در آزمایشگاه ساخته شد. ابتدا خصوصیات دینامیکی عرشه ها از قبیل فرکانس طبیعی و میرایی با استفاده از چکش مودال بدست آمد. سپس رفتار نمونه های عرشه ساخته شده تحت بارگذاری قائم در مرکز دال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نهایی نشان دادند که گسیختگی اتصالات برشی پرفوبوند با رفتاری شکل پذیر بوده و مد گسیختگی شبکه توسط برش پانچ دال بتنی صورت خواهد گرفت. همچنین فرمول های ارائه شده جهت تخمین مقاومت نوار برشی پرفوبوند مورد بررسی قرار گرفت.
هومن طالش شریفی بهرام نوایی نیا
سازه های ضخیم به دلیل کاربرد نسبتا وسیع خود در مهندسی عمران، نظیر سازه های دریایی، مخازن آب و سازه های بلند همواره مورد توجه بوده اند. اما به دلیل پیچیدگی معادلات حاکم بر چنین سازه هایی که عمدتا ناشی از اثر کرنش های برشی است، حل تحلیلی دقیق آنها با مشکلات عدیده ای همراه می باشد. در این تحقیق معادلات سه بعدی الاستیسیته برای قطاع ضخیم (و در حالت خاص صفحه ضخیم) دایره ای بیان و کلیه پارامترها بر حسب توابع پتانسیل لیخنیتسکی - هو - نواتسکی بدست آمده، سپس با حل دستگاه معادلات دیفرانسیلی حاکم، شامل دو معادله دیفرانسیل پاره ای مرتبه چهار و مرتبه دو، درجه یک همگن، توابع پتانسیل تغییر مکان تعیین گردید بطوریکه ضمن اقناع کلیه معادلات سه بعدی الاستیسیته شامل 15 معادله کرنش-تغییر مکان، تنش-کرنش و تعادل، شرایط مرزی تغییرمکان و نیرویی را نیز بطور دقیق اقناع می نمایند. تابع پتانسیل بدست آمده در راستای ارتفاع برای مسائل ایزوتروپ جانبی تابع هیپربولیک و برای مسائل ایزوتروپ کامل حاصلضربی از توابع خطی و هیپربولیک است، در حالیکه در راستای شعاعی توابع بسل نوع اول و بسته به میزان زاویه داخلی قطاع مرتبه تابع بسل مشخص می گردد و بر اساس توابع پتانسیل بدست آمده، کلیه پارامتر ها نظیر تغییر مکان ها ، تنش ها، برش ها و لنگرها برای قطاع و نیز صفحات دایره ای ایزوتروپ جانبی ضخیم بر روی تکیه گاه های ساده تحت بار استاتیکی بدست می آید، سپس نتایج در حالت خاص با نتایج کار سایر محققین و نیز نتایج روش عددی اجزا محدود مقایسه و مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.
عبداله مسلمی ورکی جواد واثقی امیری
با افزایش ضخامت صفحات اثر کرنش های برشی اهمیت پیدا کرده و استفاده از تئوری سازه های جدار نازک با خطای زیادی همراه خواهد بود. در نظر گرفتن اثر کرنش های برشی نیز منجر به پیچیده شدن روابط حاکم خواهد شد که این پیچیدگی در روش های حل دقیق به مراتب بیشتر خواهد بود. از طرف دیگر تحلیل کمانش در حالت کلی و برای صفحات در حالت خاص حتی برای سازه های نازک با پیچیدگی های خاصی همراه می-باشد که این پیچیدگی ها در تحلیل کمانش صفحات ضخیم به روش های تحلیلی به مراتب بیشتر می گردد. در تحلیل کمانشی یک صفح? ضخیم متشکل از مواد غیر ایزوتروپ، پیچیدگی های ناشی از روابط ساختاری ماد? غیر ایزوتروپ به موارد فوق اضافه می شود. در این تحقیق هدف ارائه روشی موثر و کارا به منظور تحلیل دقیق کمانش صفحات ضخیم با استفاده از توابع پتانسیل تغییر مکان می باشد. صفحه مورد بررسی یک صفح? مستطیلی متشکل از مصالح ایزوتروپ جانبی است که در چهار لبه روی تکیه گاه ساده قرار گرفته و از دو یا چهار لبه تحت بار گسترد? فشاری یا کششیِ استاتیکی یکنواخت قرار دارد. نسبت بار در دو جهت می تواند هر مقدار دلخواه و مشخصی باشد، و طبیعتاً به دلیل کمانشی بودن تحلیل کافیست در یک راستا فشاری باشد. بدین منظور توابع پتانسیل مناسب موجود برای در نظر گرفتن اثر کمانش تعمیم داده شده که معادلات حاکم به فرم دستگاهی متشکل از دو معادل? دیفرانسیل پاره ای مرتب? چهار و مرتب? دو به دست آمد. معادلات حاکم به روش جداسازی متغیرها و اعمال شرایط مرزی حل و بر اساس آن بار کمانشی صفحات مستطیلی به ازای شرایط بارگذاری، نوع مصالح، ابعاد و ضخامت های مختلف تعیین و نتایج حاصل با نتایج سایر کارها مقایسه می گردد. این مقایسه دقت و اعتبار روش های مورد استفاده را تأیید می کند.
مرضیه صدقی بهرام نوایی نیا
مخازن هوایی آب از جمله تاسیسات خدماتی در شبکه های آبرسانیشهریهستندکه عملکرد ایمن آن به ویژه در زلزله های شدید وبعد از آناز اهمیت ویژه ای برخوردار است. نشت آب در اثر بروز خسارت ویا شکست احتمالی، مشکلاتی مانند کم آبی در شبکه بهداشتی ویا ناتوانی در اطفای حریق احتمالی را سبب می شود. ویژگی بارز مخازن هوایی در قیاس با سایر انواع سازه ها در آن است که قسمت اعظم جرم آن ها در فاصله زیادی از فونداسیون قرار می گیرد و از آنجاییکه کشورمان در ناحیه با خطر زلزله خیزی بالا قرار دارد، نیروهای جانبی وارد به چنین سازه هایی قابل توجه می باشد. یکی از ویژگی های مهم مخازن هوایی بتنی تنوع طرح از نظر شکل هندسی مخزن و پایه است.مخزن ذخیره در آن هابه شکل-های مختلف ماننداستوانه ای، کروی، مستطیلی و مخروطی وسیستم پایه نیز به انواع مختلفی نظیر قابی،استوانه ای و استوانه ای بالدار دیده می شود.به طور کلی شکل مخازن هوایی آب وابسته به حجم مخزن، ارتفاع مخزن و هزینه اجرا می باشد. در این تحقیق مخازن بتنی هوایی باپایه قابی، به روش المان محدود در نرم افزار ansysمدلسازی و محیط های سازه و سیال بوسیله المان های هشت گرهی با درجات آزادی تغییرمکان و به صورت سه بعدی مدل شده و بدین ترتیب اندرکنش بین سازه وسیال با روش لاگرانژی - لاگرانژی درنظرگرفته شده است.این مدل ها با ترازهای متفاوت آب درون مخزن و همچنینتغییر هندسه سازه تحت اثر شتاب نگاشت های زلزله طبس، نورثریج ولندرز ، مورد تحلیل دینامیکی قرار گرفته وتغییرمکان افقی و نیروی برش پایه به دست آمده، با روش معادل استاتیکی مطابق آیین نامه 2800 مقایسه گردیده است.نتایج نشان می دهد که نیروی برش پایه حاصل از تحلیل دینامیکی بر اساس ضوابط استاندارد 2800 ایران بسته به شتاب نگاشت و محتوای فرکانسی زلزله و نیز فرکانس ارتعاش طبیعی مخزنمی تواند به 3 برابر نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی بر اساس استاندارد 2800 برسد.
محمد کیاکجوری علی رحمانی فیروزجایی
با توجه به این که در سدهای وزنی، اولا وزن سد در ایجاد پایداری سازه و ایجاد تعادل در برابر نیروهای محرک نقش مهمی را ایفا می کند و ثانیا در ساخت سد از بتن استفاده می شود، هزینه ساخت این سدها معمولا بیش از سایر سدهای بتنی است. بنابراین اگر بتوان به نحوی مقطع سد را بهینه کرد تا حجم بتن مصرفی در ساخت سد کاهش یابد، به اقتصادی بودن طرح کمک فراوانی خواهد شد. جستجو برای یافتن جواب بهینه در مسائل گوناگون همواره یکی از عرصه های مورد علاقه اندیشمندان بوده است. در چند دهه اخیر روش هایی به وجود آمده اند که با استفاده از آن ها امکان رسیدن به جواب بهینه یا نزدیک به بهینه بسیار محتمل است و عموما برگرفته از طبیعت هستند. الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان، یکی از این روش ها می باشد. در این پژوهش به بهینه سازی مقطع سد بتنی وزنی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان پرداخته می شود. در این راستا، روش الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان تشریح شده است. بارگذاری بصورت استاتیکی اعمال شده و برای تحلیل سد از روش اجزای محدود استفاده شده است. برای پیاده سازی روش فوق الذکر، برنامه هایی با استفاده از زبان فرترن 90 تهیه شده و در نهایت به بهینه سازی شکل مقطع سد پاین فلت در چند حالت مختلف پرداخته و شکل مقاطع بهینه ارائه شده است.
مرضیه صدقی بهرام نوایی نیا
مخازن هوایی آب از جمله تاسیسات خدماتی در شبکه های آبرسانیشهریهستندکه عملکرد ایمن آن به ویژه در زلزله های شدید وبعد از آناز اهمیت ویژه ای برخوردار است. نشت آب در اثر بروز خسارت ویا شکست احتمالی، مشکلاتی مانند کم آبی در شبکه بهداشتی ویا ناتوانی در اطفای حریق احتمالی را سبب می شود. ویژگی بارز مخازن هوایی در قیاس با سایر انواع سازه ها در آن است که قسمت اعظم جرم آن ها در فاصله زیادی از فونداسیون قرار می گیرد و از آنجاییکه کشورمان در ناحیه با خطر زلزله خیزی بالا قرار دارد، نیروهای جانبی وارد به چنین سازه هایی قابل توجه می باشد. یکی از ویژگی های مهم مخازن هوایی بتنی تنوع طرح از نظر شکل هندسی مخزن و پایه است.مخزن ذخیره در آن هابه شکل-های مختلف ماننداستوانه ای، کروی، مستطیلی و مخروطی وسیستم پایه نیز به انواع مختلفی نظیر قابی،استوانه ای و استوانه ای بالدار دیده می شود.به طور کلی شکل مخازن هوایی آب وابسته به حجم مخزن، ارتفاع مخزن و هزینه اجرا می باشد. در این تحقیق مخازن بتنی هوایی باپایه قابی، به روش المان محدود در نرم افزار ansysمدلسازی و محیط های سازه و سیال بوسیله المان های هشت گرهی با درجات آزادی تغییرمکان و به صورت سه بعدی مدل شده و بدین ترتیب اندرکنش بین سازه وسیال با روش لاگرانژی - لاگرانژی درنظرگرفته شده است.این مدل ها با ترازهای متفاوت آب درون مخزن و همچنینتغییر هندسه سازه تحت اثر شتاب نگاشت های زلزله طبس، نورثریج ولندرز ، مورد تحلیل دینامیکی قرار گرفته وتغییرمکان افقی و نیروی برش پایه به دست آمده، با روش معادل استاتیکی مطابق آیین نامه 2800 مقایسه گردیده است.نتایج نشان می دهد که نیروی برش پایه حاصل از تحلیل دینامیکی بر اساس ضوابط استاندارد 2800 ایران بسته به شتاب نگاشت و محتوای فرکانسی زلزله و نیز فرکانس ارتعاش طبیعی مخزنمی تواند به 3 برابر نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی بر اساس استاندارد 2800 برسد.
مجتبی فرهادزاده بهرام نوایی نیا
بررسی عملکرد سدهای بتنی در اثر تغییرات دمای محیط مرتبط با سد به منظور پایش عملکرد آن از درجه ی بالای اهمیت برخوردار است. در سدهای بتنی قوسی با توجه به عملکرد سه بعدی المان های سد، توزیع حرارت، تنش ها و کرنش های بوجود آمده در بدنه ی سد ناشی از بارگذاری های عمده ی استاتیکی یعنی وزن، تغییرات دما و تراز مخزن، می بایست به طور مداوم مورد ارزیابی قرار گیرد. در این تحقیق، مدل سه بعدی از سد بتنی دو قوسی شهید رجایی به روش اجزای محدود جهت تعیین رفتار حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین توزیع دمای بدنه ی سد از اطلاعات قرائت شده در طول دوره ی بهره برداری استفاده شده است. نتایج این تحقیق موید صحت آنالیز سه بعدی در نرم افزار ansys و با استفاده از المان 20 گرهی سه بعدی به روش اجزای محدود و دقت بالای مدل عددی در مقایسه با نتایج ثبت شده ی بدست آمده از پایش سالانه ی سد است. همچنین نتایج حاصل از بارگذاری های حرارت، وزن جسم سد و بار هیدرواستاتیک مخزن، نشان دهنده ی عملکرد مناسب سد تحت بارهای اشاره شده است.
غزاله صمدی بهرام نوایی نیا
در این پایان نامه حلی دقیق برای معادلات الاستیسیته سه بعدی حاکم بر صفحه مستطیلی ضخیم ایزوتروپ جانبی واقع بر بستر الاستیک دو پارامتری که در چهار لبه دارای تکیه گاه ساده بوده، ارائه گردیده است. صفحه مورد بررسی در این تحقیق دارای ضخامت ثابت ولی دلخواه و تحت بار استاتیکی می باشد. برای مدل سازی خاک از مدل دو پارامتری پسترناک استفاده شده است. با استفاده از توابع پتانسیل تغییر مکان، معادلات حاکم به دو معادله دیفرانسیل جزئی مرتبه دو و چهار تبدیل گشته و با استفاده از روش جداسازی متغیر ها و اعمال دقیق شرایط مرزی حل گردیدند که در جهت طول و عرض صفحه توابع مثلثاتی و در جهت ضخامت یک تابع نمایی حاصل گردید. ویژگی بارز روش ارائه شده، محدود نبودن ضخامت صفحه و نیز عدم استفاده از توزیع تنش یا کرنش فرضی در امتداد ضخامت صفحه می باشد. در واقع پاسخ مسئله صفحات الاستیک خطی به روش پیشنهادی در این تحقیق، بدون هرگونه فرضیات ساده شونده می باشد. به منظور اعتبار سنجی، نتایج حاصل از این تحقیق، با نتایج حاصل از سایر روش های تحلیلی موجود برای صفحات نازک و ضخیم نسبی و با روش عددی برای صفحات ضخیم مقایسه گردیدند.
علی حسن پور چرمهینی بهرام نوایی نیا
چکیده ندارد.
روح الته بحرینی مرتضی حسینعلی بیگی
چکیده ندارد.
سعید سارنگ مرتضی حسینعلی بیگی
چکیده ندارد.
یاسمن حسامیان جواد واثقی
این پایان نامه به بررسی تأثیر شکل وموقعیت بازشو ، در دیوار های برشی فولادی می پردازد. در سیستم دیوار برشی فولادی، در صورت نیاز میتوان بازشو با شکلها و ابعاد گوناگون ایجاد نمود. دیوارهای برشی فولادی مشابه تیرورق طرهای عمل مینمایند که در آن ستونها به منزله بالهای آن، تیرهای طبقات مانند سختکنندههای آن و ورق فولادی به عنوان جان آن میباشند. اساس ایده دیوارهای برشی که در سه دهه اخیر به طور جدی مورد توجه قرار گرفته، بهره گیری از میدان کششی قطری است که پس از کمانش ورق فولادی در آن ایجاد می شود. تحلیل المان محدود، به روش استاتیکی غیر خطی،توسط نرم افزار ansys انجام شده است. به منظور مقایسه ضخامت ورق فولادی در رفتار دیوار برشی فولادی، دو ضخامت 3 و 5 میلیمتر در نظر گرفته شد. قاب فولادی با شکل پذیری متوسط نیز با استفاده از مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران و همچنین آیین نامه زلزله 2800 ایران طراحی شد و رفتار قاب و اندرکنش قاب و دیوارتوسط منحنی پوش آور مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور بررسی تأثیر اندازه بازشو، ابعاد آن در مدلهای مختلف تغییر داده شد که هم شامل بازشوهای مربعی و و هم بازشوهای مستطیلی خوابیده یا ایستاده بود. در عین حال موقعیت بازشو در نمونه های مختلف عوض می شد.که این تغییر مکان بازشو به سه صورت بود که دربردارنده تغییر مکان افقی از وسط به سمت نزدیک شدن آن به ستون و تغییر مکان عمودی از وسط قاب به سمت تیر، همچنین حرکت مورب بازشو به سمت گوشه قاب می باشد و کلاً شامل 170 نوع بازشو با موقعیت ها و اشکال مختلف در قاب فولادی می باشد. طبق این بررسی ها مشخص شد سختی دیوار با افزایش بازشو به صورت خطی کاهش می یابد. مطالعات انجام شده نشان داد، بسته به ارتفاع بازشو، جابه جایی در جهت نزدیک شدن به تیر یا ستون به طور عمودی و افقی و همچنین جابه جایی به صورت مورب، ممکن است باعث افزایش یا کاهش سختی نسبت به موقعیت قرار گیری در مرکز قاب شود. همچنین مشخص شد، افزایش ضخامت ورق فولادی تاثیر مثبتی روی سختی دیوار های برشی دارد . در نهایت رابطه ای بین نیروی برشی در حالت بدون بازشو و با بازشو ارائه گردید. به طور کلی می توان به این نتیجه رسید که پانل برشی چه بدون بازشو و یا با آن نسبت به قاب بدون دیوار برشی عملکرد بهتری دارد.
مهدی علیجانی اردشیر بهرام نوایی نیا
با توجه به افزایش روزافزون جمعیت و نیاز فزاینده به ذخیره سازی آب از یکطرف و پیشرفت علم و تکنولوژی از طرف دیگر، ساخت سد ها را برای توسعه منابع آب، به منظور ذخیره سازی آن توجیه پذیر می نماید. سدهای بتنی بلند که به فرم مدرن خود از اوائل قرن بیستم مورد توجه قرار گرفتند تحت تاثیر فشار هیدرودینامیکی قابل توجه آب مخزن تحت اثر زلزله قرار می گیرند. تعیین مقادیر فشارهای هیدرودینامیکی در تحلیل لرزه ای که بطور کلاسیک از سال 1933 با فرضیات ساده شونده ای شروع گردیده بدلیل پیچیدگی آن همچنان مورد توجه محققین می باشد. در این تحقیق معادله حاکم بر محیط مخزن با در نظر گرفتن اثر لزجت سیال با فرض سد صلب و شرایط متفاوت مرزی در محیط مخزن مورد توجه قرار گرفته و حل دقیق آن در فضای فرکانسی و نیز فضای زمانی تحت تحریک هارمونیک افقی و قائم برای لزجت های مختلف سیال مخزن ارائه گردیده است. نتایج نشان می دهند که لزجت سیال بر فرکانس تشدید مخزن تاثیر گذاشته و باعث ایجاد تغییراتی در آن نسبت به حالتی که لزجت در نظر گرفته نمی شود می گردد. این تغییرات در فرکانس های تحریک نزدیک به فرکانس تشدید مخزن برروی فشار هیدرودینامیک نسبت به حالتی که لزجت صفر فرض می گردد نسبتا قابل توجه می باشد.
حمیدرضا صفری بهرام نوایی نیا
تامین آب با کیفیت مناسب و انتقال آن به محل مصرف در کشور ما که در منطقه نیمه خشک قرار دارد یکی از مسائل بسیار مهمی است که دست اندرکاران صنعت آب کشور با آن دست به گریبانند. این مساله با افزایش روزافزون جمعیت و گسترش شهرها وضعیت حادتری به خود می گیرد و در صورتی که مطالعات جامع و کاملی در مناطق مختلف کشور در مورد تامین آب و انتقال آن به محل مصرف صورت نگیرد ، ممکن است در آینده نتوان حتی با صرف وقت و هزینه بسیار زیاد ، نیاز آبی مناطق مختلف کشور را تامین نمود. بنابراین بررسی کمی و کیفی منابع آب مناطق مختلف و چگونگی انتقال آن به محل مصرف بسیار حائز اهمیت بوده و نیاز به تحقیق و بررسی دارد.
حمید ممتازپور بهرام نوایی نیا
رشد جمعیت و تمرکز صنایع بزرگ و در پی آن رشد کشاورزی در منطقه مرکزی ایران و از جمله حوزه زاینده رود باعث افزایش نیازهای آبی در منطقه گردیده است. این در حالی است که این منطقه با محدودیت شدید آب روبه رو است.این مطلب توجه جدی تر به مقوله آب در همه ابعاد را ضروری ساخته است. در تحقیق حاضر با استفاده از مفاهیم اساسی بهینه سازی و با کمک مدل بهینه سازی خطی که برای حل از نرم افزار gams استفاده می نماید. نحوه بهینه کردن بهره برداری از حجم آب مخزن سد بخصوص سد زاینده رود و تعیین بهترین ظرفیت مورد نیاز برای ایجاد حداکثر بهره وری ممکن را بررسی می نماید. تابع هدف مدل دراین تحقیق ماکزیمم کردن سطح زیر کشت می باشد. بدین منظور با اعمال یک برنامه ریزی بهینه سازی به منظور بهره برداری بهتر ازمخزن سد و ماکزیمم کردن ظرفیت آبیاری سطح زیر کشت حاصله ، ابتدا نتایج با حالتی که جریان آب خروجی از مخزن سد به صورت عادی و بدون اعمال چنین برنامه ای باشد بررسی گردید و سپس اثر افزایش دامنه بهره برداری از مخزن سد ( کاهش ظرفیت حداقل مخزن سد) بر افزایش سطح زیر کشت و توجیه اقتصادی آن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیرات زیست محیطی سد بر منطقه مورد مطالعه قرار گرفته است.نتایج حاصله مبین آن است که اعمال برنامه بهینه سازی در هر حالت منجر به افزایش سطح زیر کشت گردیده و منافع اقتصادی حاصله در بعضی موارد قابل توجیه می باشد.