یکی از بهترین سازه های محافظ خاک در پروژه های ژئوتکنیکی، مخصوصاً در مناطقی که دسترسی به سایت، انتخاب سیستم محافظ گودبرداری را محدود می سازد، شمع های نگهبان بتنی درجا پیوسته می باشد. این نوع شمع ها بر اساس بار جانبی که در آنها به علت فشار خاک، بار های استاتیکی و زلزله بوجود می آید طراحی می شوند. مهمترین پارامتر هایی که باید در بحث طراحی و نیز عملکرد مناسب شمع ها و سازه های بالادست گودبرداری مد نظر قرار گرفته شود عبارتند از : ماکزیمم جابجایی افقی نوک شمع، ماکزیمم نیروی برشی و ماکزیمم لنگر خمشی. در این پایان نامه یکی از روش های هوش مصنوعی به نام برنامه نویسی به روش توصیف ژ ن(gep)، برای تکامل مدل هایی ، جهت پیش بینی ماکزیمم جابجایی افقی نوک، ماکزیمم نیروی برشی و ماکزیمم لنگر خمشی شمع ها به خدمت گرفته شده است. پارامتر های ورودی عبارتند از: مدول الاستیسیته، وزن مخصوص و زاویه اصطکاک داخلی خاک، فاصله مرکز به مرکز شمع ها، عمق و طول گودبرداری که به تبع آن پارامترهای خروجی ماکزیمم جابجایی افقی، ماکزیمم نیروی برشی و ماکزیمم لنگر خمشی شمع ها خواهند بود. بانک اطلاعاتی جامعه ای متشکل از ??? مجموعه داده که با ترکیب ورودی های عنوان شده، با استفاده از مدلسازی های ? بعدی که در نرم افزار قدرتمند المان محدود abaqus مورد تحلیل قرار گرفته اند، بدست آمده است. مقایسه بین نتایج پیش بینی شده توسط مدل gep و نتایج abaqus نشان می دهد که مدل های مورد نظر، توانایی و دقت بالایی در پیش بینی ماکزیمم جابجایی افقی، ماکزیمم نیروی برشی و ماکزیمم لنگر خمشی شمع های نگهبان دارند. همچنین جهت تأیید صحت عملکرد مدل های ارائه شده آنالیز حساسیت و پارامتری بر روی آنها انجام شده است که نتایج موید آن بود که پارامتر هایی که بیشترین و کمترین تاثیر را بر روی ماکزیمم جابجایی افقی، ماکزیمم نیروی برشی و ماکزیمم لنگر خمشی شمع ها دارند به ترتیب وزن مخصوص و مدول الاستیتسیته خاک می باشند.

مشکلات ناشی از ناپایداری چاه هر ساله هزینه های میلیارد دلاری را برای صنعت نفت و گاز به همراه دارد. اما این هزینه ها را می توان از طریق بکارگیری مدل های جامع ژئومکانیکی به طور چشمگیری کاهش داد. این پایان نامه برای صنعت نفت و گاز بسیار مرتبط و مناسب می باشد. هدف اول این پایان نامه مقایسه چهار معیار شکستگی سنگ به نام های موهر-کلمب، موگی-کلمب، لید اصلاح شده و ترسکا می باشد تا از آنها به منظور تعیین بهترین جهت چاه و فشارگل استفاده شود. نتایج نشان داد که معیارهای موهر-کلمب و ترسکا، حداقل فشار و چگالی گل بیشتری برای پایداری چاه پیش بینی می کنند در حالی که دو معیار موگی-کلمب و لید اصلاح شده حداقل فشار و چگالی گل پایین تری را تخمین می زنند. به دلیل اهمیت بالای تعیین توزیع تنش در اطراف چاه در شرایط متعدد مانند زمان حفاری، حین تولید و تزریق، بدست آوردن آنها از اهداف دیگر این پایان نامه می باشد. مدلهای پایداری بدست آمده بر روی یکی از چاه های ایران انجام شد و سبب محاسبه راحت و سریع فشارگل بحرانی مورد نیاز برای پایداری چاه شد. هدف دوم بکارگیری روش عددی تفاضل محدود برای تخمین فشار گل مورد نیاز برای جلوگیری از ریزش چاه می باشد. سپس به منظور نشان دادن صحت نتایج حاصل از مدل های تحلیلی و بررسی پایداری چاه در حالت های متفاوت عمودی، افقی، و انحرافی، خروجی های مدلهای تحلیلی توسط روش عددی تفاضل محدود شبیه سازی شد. ما به این نتیجه رسیدیم که استفاده همزمان از این دو روش کمک شایانی به پیشبینی پایداری چاه در حین حفاری خواهد کرد و چاه های آینده بطور موفقیت آمیزی از لحاظ صرفه اقتصادی تکمیل می شوند. در نهایت به بررسی پایداری چاه در زمان تولید پرداختیم و با استفاده از روش عددی اجزا محدود بهترین محدوده فشار ته چاهی را بمنظور جلوگیری از تولید شن و ناپایداری چاه تعیین کردیم.

تاکنون همواره شهرسازان به مسائلی مانند زیباشناسی، کاربری زمین، حمل و نقل، تاسیسات زیربنایی و روبنایی و امثال آن پرداخته اند و کمتر به مسئله مصرف بهینه انرژی در شهر توجه کرده اند. با توجه به اینکه منابع انرژی فسیلی زمین محدود و غیرقابل تجدید هستند و همچنین این منابع تامین کننده مواد اولیه بسیاری از لوازم مصرفی ما هستند و استفاده بی رویه از آنها، محیط زیست را آسیب پذیر کرده است، استفاده از آنها نابخردانه است. علیرغم پتانسیل بسیار مناسب به منظور کاربرد انرژی های پاک در کشور ما، بواسطه نبود سیاست گذاری های کلان در زمینه بکارگیری انرژی های تجدیدپذیر، فقدان تکنولوژی مناسب و وجود رقیب سرسخت منابع ارزان سوختهای فسیلی، بهره برداری از پتانسیل های مزبور در کشور ما و بخصوص شهر تهران بعنوان بزرگترین مصرف کننده انرژی کشور کماکان جدی گرفته نشده است. در این پژوهش با توجه به اهداف، شرایط اقلیمی شهر تهران و منطقه 22 بررسی و راهکارهایی در جهت بهینه سازی مصرف انرژی از طریق طرحی اقلیمی ارائه میگردد. همچنین پتانسیل شهر تهران برای بهره برداری از انواع مختلف انرژی های تجدیدپذیر سنجیده شده و تجارب شهرهای موفق در زمینه استفاده از انرژی های پاک مورد بررسی قرار گرفته و راهکارهای قابل اجرا در زمینه استفاده از انرژی های پاک در تهران ارائه میگردد. در این پژوهش از استراتژی رویکرد برنامه ریزی انرژی روتردام (reap) که دارای سه مرحله کاهش مصرف، استفاده از منابع انرژی تجدیدشونده، تامین تقاضای انرژی باقیمانده بصورت پاک و کارا میباشد، استفاده شده است.

دراین تحقیق، ظرفیت باربری پی های واقع بر توده های سنگی همگن در حالت لرزه ای و همچنین پی های واقع در کنار شیب سنگی بررسی شده است. برای بررسی ظرفیت باربری، از روش مشخصه های تنش استفاده شده است. مسئله در حالت کرنش صفحه ای و تقارن محوری تحلیل شده و از معیار گسیختگی هوک-براون 1980 و معیار گسیختگی کلی هوک-براون استفاده شده است. ابتدا معادلات تعادل تنش روی مشخصه های تنش بازنویسی شده و سپس معیار گسیختگی سنگ در آن ها اعمال شده است. معادلات تنش به روش تفاضل محدود حل شده اند. حل کلی مسئله شبیه روش مرسوم مشخصه ها می باشد، با این تفاوت که به جای استفاده از زاویه اصطکاک لحظه ای از تغییر لحظه ای شعاع دایره ی موهر استفاده شده است. برای تحلیل، برنامه هایی نوشته شده اند که قادرند با گرفتن پارامترهای سنگ و پی، شبکه مشخصه های تنش را حل و رسم کرده و توزیع تنش زیر پی را محاسبه نمایند. ظرفیت باربری پی با انتگرال گیری از توزیع تنش زیر پی محاسبه می شود. اثرات زلزله به صورت ضرایب شبه استاتیکی افقی یا عمودی به مسئله اعمال شده است .ظرفیت باربری در دو حالت توده سنگ بدون وزن و توده سنگ وزن دار بررسی شده و تاثیر مثبت در نظر گرفتن وزن توده سنگ بر ظرفیت باربری اثبات گردید. پی واقع در کنار شیب سنگی مورد بررسی قرار گرفت و با افزایش شیب سنگی کنار پی، از ظرفیت باربری نهایی پی کاسته می شود. در نهایت تاثیر ضریب زلزله، اثر وزن و پارامتر های ژئومکانیکی بر ظرفیت باربری بررسی شده و نمودار هایی برای آسان تر شدن طراحی ارائه شده است. با استفاده از این نمودار ها به سادگی می توان ظرفیت باربری استاتیکی و دینامیکی پی های واقع بر توده های سنگی و در کنار شیب سنگی را بدست آورد.

روند رو به افت تولید در مخازن هیدروکربوری ایران، صنعت نفت ما را جهت افزایش و یا حداقل حفظ تولید ناگزیر به استفاده از روش¬های انگیزش چاه و مخزن نموده است. عملیات شکست هیدرولیکی با توجه به شرایط اغلب مخازن ایران که تراوایی آنها در ناحیه کم و بسیار کم واقع شده است، به عنوان یکی از موثرترین روش¬های انگیزش چاه ارزیابی می¬گردد. هم اکنون یکی از اولین گلوگاه¬های فنی در طراحی، اجرا و پیش¬بینی میزان موفقیت عملیات¬ شکست هیدرولیکی در صنعت نفت ایران، تجزیه و تحلیل شرایط و فشار ایجاد شکاف در چاه مورد نظر می¬باشد و به دلیل عدم پیش¬بینی فشار بالای مورد نیاز جهت ایجاد شکاف و در نتیجه عدم انجام اقدامات اصلاحی و تدارک تجهیزات لازم، انجام این گونه عملیات در مخازن جنوب غربی ایران اغلب ناموفق بوده است. در این تحقیق سعی شده است پارامترهای اصلی موثر بر فشار ایجاد شکاف از جمله خواص مکانیکی سنگ، فشار منفذی، جریان سیال در محیط متخلخل و نحوه تکمیل چاه (حفره¬باز یا مشبک) به صورت یکپارچه در نظر گرفته شود و مدلی تلفیقی جهت پیش¬بینی فشار ایجاد شکست ارائه گردد. بدین منظور اطلاعات مخزنی و مکانیک سنگ مربوط به یکی از چاه¬های قائم تکمیل شده در مخزن بنگستان میدان اهواز گرد¬آوری گردید و مدل چاه در شرایط حین تزریق در عملیات شکست هیدرولیکی تهیه شد. به منظور بررسی سناریوهای محتمل و تخمین فشار شکست، مدل چاه در دو حالت حفره¬باز و مشبک تهیه و تحلیل گردید و تاثیر زوایای شلیک بر فشار ایجاد شکست مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از اجرای مدل بیانگر اختلاف 4000-5000 پام در فشار ایجاد شکاف در دو حالت حفره¬باز و مشبک بهینه می¬باشد، به طوری که فشار ایجاد شکاف به ترتیب حدود 22000 و 17000 پام تخمین زده می¬شود. بررسی زوایای شلیک نشان داد، راستای شلیک بهینه در این چاه در جهت تنش افقی حداکثر می¬باشد و افزایش در فشار ایجاد شکست تا انحراف 20 درجه از زاویه شلیک بهینه قابل صرف نظر کردن است. براساس نتایج حاصل، عملیات شکست هیدرولیکی در شرایط حفره¬باز این چاه به دلیل فشار بالای مورد نیاز سرچاهی ناموفق می¬گردد و در صورت مشبک¬کاری در جهت بهینه و یا در بازه انحراف حداکثر 20 درجه، نسبت به جهت بهینه، عملیات در مرحله ایجاد شکاف با موفقیت همراه خواهد بود.

چکیده ظرفیت باربری پی های نواری بر روی خاک مسلح شده با فیبر به روش مشخصه های تنش بوسیله ی مهدی نعمتی در این پایان نامه، ظرفیت باربری پی های نواری، که بر روی بستری از خاک های دانه ای مسلح شده با فیبر قرار گرفته¬اند، با استفاده از روش مشخصه های تنش ارزیابی شده است. توده مرکب خاک و مسلح کننده به صورت یک خاک همگن اما غیر ایزوتروپ در نظر گرفته شده است. توزیع جهت گیری مسلح کننده ها در هر دو حالت ایزوتروپ و غیر ایزوتروپ منظور شده است. اثرات زلزله به صورت ضرایب شبه استاتیکی افقی و قائم در روابط اعمال شده است. پس از تعیین معادلات تنش در جهت مشخصه ها، این معادلات با استفاده از روش تفاضل محدود حل شده اند. برای انجام تحلیل، برنامه هایی با متلب تهیه شده است. با استفاده از این برنامه می توان با دادن پارامترهای خاک و مسلح کننده، شبکه مشخصه های تنش، توزیع تنش زیر پی و همچنین اطلاعات تنش در نقاط مختلف شبکه را به دست آورد. ظرفیت باربری نهایی پی با میانگین گیری توزیع بار زیر پی به دست خواهد آمد. با استفاده مکرر از این برنامه ها و در نظر گرفتن پارامترهای متفاوت در هر مرحله، نمودارهایی برای مقاصد طراحی این گونه پی ها در حالت استاتیکی و دینامیکی ارائه شده است. با انجام تحلیل های پارامتری، تأثیر تغییرات زاویه اصطکاک خاک و پارامترهای مسلح کننده روی ظرفیت باربری و شکل ناحیه گسیختگی بررسی شده است. نشان داده شده است که افزایش میزان مسلح کننده در توده خاک مسلح باعث افزایش ظرفیت باربری و عمق ناحیه گسیختگی می شود، همچنین ظرفیت باربری خاک های مسلح با افزایش میزان تراکم فیبرهای با جهت گیری متمایل به افق، بیشتر خواهد شد.

در این پایان نامه با استفاده از روش خطوط تغییر طول صفر، فشار جانبی خاک وارد بر دیوارهای حایل در حالت استاتیکی و دینامیکی ارزیابی شده است. فشار جانبی خاک با فرض حالت کرنش صفحه ای برای دیوار حایل و در حالت غیرفعال و فعال ارزیابی شده است. خاک نیز، به صورت همگن فرض ¬شده¬است. همچنین اثرات زلزله به صورت ضرایب شبه استاتیکی افقی و قائم زلزله در نظر گرفته¬ شده¬است. معادلات تعادل در راستای خطوط تغییر طول صفر به دست آمده¬است و شرایط مرزی روی زمین و دیوار حایل بیان شده¬است. یک کد کامپیوتری جهت تحلیل دیوار حایل در matlab نوشته¬شده¬است. این کد قادر به تحلیل استاتیکی و دینامیکی دیوار حایل در حالت غیرفعال و فعال، به دست آوردن شبکه خطوط تغییر طول صفر و ناحیه گسیختگی برای دیوار حایل، محاسبه توزیع فشار خاک غیرفعال و فعال وارد بر دیوار حایل و به دست آوردن ضرایب فشار جانبی غیرفعال و فعال می¬باشد. از مزیت های این روش، عدم نیاز به فرض سطح گسیختگی و توانایی تحلیل خاک به صورت ناسازگار می باشد. تحلیل استاتیکی و دینامیکی دیوار حایل در حالت غیرفعال و فعال با استفاده از کد کامپیوتری انجام شده¬است و شبکه خطوط تغییر طول صفر و ناحیه گسیختگی محاسبه شده است. بنابراین، مقادیر تنش در کل نقاط شبکه خطوط تغییر طول صفر به دست آمده¬است. سپس، توزیع فشار جانبی وارد بر دیوار حایل تعیین شده¬است و ضرایب فشار جانبی غیرفعال و فعال به دست آمده¬است. ضرایب فشار جانبی ناشی از وزن واحد خاک، سربار و چسبندگی خاک برای خاک های سازگار و ناسازگار بر حسب پارامترهای مختلف ارائه شده است. تأثیر پارامترهای مختلف بر ضرایب فشار جانبی مورد بررسی قرار گرفته¬است. همچنین تأثیر زاویه اتساع بر ضرایب فشار جانبی و ناحیه گسیختگی دیوار حایل بررسی شده است. نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج سایر محققین مقایسه شده است. راه حلی به فرم بسته برای ضرایب فشار جانبی ناشی از سربار و چسبندگی خاک ارائه شده است. نمودارهای بی بعد ضرایب فشار جانبی غیرفعال و فعال ناشی از وزن واحد خاک، سربار و چسبندگی خاک بر حسب پارامترهای مختلف و همچنین برحسب زاویه اتساع خاک ارائه شده است. زون گسیختگی دیوار برای مقادیر متغیر زاویه اتساع رسم شده است.

قرار گرفتن ایران در مناطق لرزه خیز جهان و احتمال وقوع زلزله های مخرب در اغلب نقاط کشور، اهمیت شناخت صحیح سازه از دیدگاه لرزه ای را ملزوم می دارد. دیدگاه لرزه ای از این منظر بر ساخت و ساز تاثیر دارد که می توان با بهینه سازی مناسب در سازه فشار ناشی از زلزله بر روی ساختمان را کم کرد. این بهینه سازی را می توان به گونه های مختلف بر ساختمان اعمال کرد. در مورد تمامی ساختمان ها وزن سازه همیشه مسئله ای بنیادین و مهم بوده است. وزن سازه به طور مستقیم بر روی طراحی ساختمان و هزینه ی اجرا موثر است. بدون شک یکی از مهمترین دغدغه ها در روند انتخاب مشخصات و سیستم سازه ای، بهینه سازی هزینه های پروژه بوده است. لذا طراح می تواند بر مبنای تخمین اولیه مناسب وزن اسکلت، در انتخاب مشخصات سازه ای مناسب و شروع طراحی اقدام نماید. بدین ترتیب ضمن حفظ منافع مالی کارفرما، از همان ابتدا دید کلی در مورد تناژ فولاد مصرفی به طراح و کارفرما داده می شود تا در جهت تامین منابع مالی متناسب اقدام نماید. در تحقیق حاضر بر مبنای روش شبکه عصبی و آموزش آن توسط یک جامعه آماری متنوع شامل ساختمان های متنوع با سیستم قاب خمشی فولادی طراحی شده بر مبنای آیین نامه های داخلی به روش lrfd، راهی برای برآورد وزن اسکلت وابسته به برخی مشخصات کلی سیستم ارائه شده است. پارامتر های کلیدی شامل : طول دهانه، تعداد طبقات، نوع مقاطع مورد استفاده، ضریب نسبی شتاب مبنای طرح، ارتفاع طبقات، ضریب اهمیت ساختمان، جنس ساختگاه و ضریب رفتار خمشی در تابع برآورد وزن تاثیر داده شده است. از ارتباط دادن این پارامترها با پارامتر هدف یعنی وزن اسکلت با استفاده از قدرت بالای یادگیری و تعمیم دهی شبکه عصبی، مدلی ارائه شده است که با آن می توان طیف گسترده ای از سازه ها را در بر گیرد. نتایج گرفته شده از شبکه عصبی خطای کم در تخمین مناسب وزن اسکلت را نتیجه داده است. علاوه بر این بر مبنای مطالعه پارامتریک انجام شده روی عوامل موثر، نقش هر یک از عوامل و میزان و نوع تاثیرشان در تغییر پارامتر هدف یعنی وزن اسکلت مورد بررسی قرار گرفته است.