همگن سازی میکرومکانیکی میله های فولادی در بتن مقاوم سازی شده برای آنالیز تخریبی

Micromechanical homogenisation of steel bars in reinforced concrete for damage analysis

چکیده

1 مقدمه

2 مدل میکرومکانیکی

3 الگوبرداری ساختاری

4 اجرای تحلیل اِلمان محدود

5 تأیید و اعتباربخشی مدل

6 میله‌های بتن مقاوم‌سازی شده در وضعیت تنش

7 دستاوردها

منابع

چکیده
     جنبۀ همگن‌سازی مبتنی بر الگوبرداری از مواد تقویت کنندۀ بتن در ترکیب با قوانین پایۀ مربوط به تخریب که در یک الگوی اِلمان محدود برای شبیه سازی رویداد تخریب بتن و میله‌های مقاوم کنندۀ آن در ساختارهای بتنی مقاوم سازی شده به کار می‌رود، مورد بررسی قرار گرفت. از این فرآیند برای شبیه سازی رفتار مواد مقاوم کنندۀ پراکنده شده در بتن استفاده شد و در شبیه سازی نواحی دارای مواد مقاوم کنندۀ متمرکز در بین اجزای ساختاری نیز به کار گرفته شد.

     این الگو در برابر آزمون‌های کاربردی که بر روی اجزای بتن مقاوم سازی شده انجام شده‌اند و در متن به آنها اشاره شده است، مورد مقایسه قرار گرفت و تنش مستقیم و خمش بر روی آن بررسی شد. در این مدل، بدون آن که میله‌های جایگذاری شده به صورت شبکه‌ای درآیند و هزینه‌های محاسباتی بالایی متحمل شود، ویژگی‌های اصلی عملکرد تخریبی در مواد جایگزین شونده در بتن مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند.

مدل میکرومکانیکی
     بتن مسلح به صورت یک مادۀ کامپوزیتی متشکل از یک ماتریس بتن به همراه مواد فولادی (مثل میله، مقاوم سازی انعطاف‌پذیر، تقویت برشی: میله‌های عمودی یا اُریب) است که به صورت عمود بر هم و متقاطع، در داخل آن جایگذاری شده‌اند؛ که طول آنها خیلی بلندتر از ابعاد سطح مقطع آنها می‌باشد. در مورد سازگاری رویکرد الگوبرداری، یک مادۀ ایزوله شدۀ جایگزین شده در یک ماتریس بزرگ نامحدود، زمانی که بر اثر اعمال یک بار مکانیکی، خود ماتریس تحت یک تنش میانگین  قرار می‌گیرد، می‌تواند تحت تأثیر فرایند تغییر شکل (دفرمگی) قرار بگیرد. در حالت کلی که ماتریس و مواد جایگذاری شده در آن دارای ویژگی‌های کلاسیکی مختلف هستند، تغییر شکل مواد جایگزیده شده، با میانگین تغییر شکل ماتریسی که آن را احاطه کرده، فرق دارد. حذف این محدودیت باعث بروز یک حالت کرنش در مادۀ جایگزین شدۀ درون ماتریس می‌شود که به آن ویژه کرنش * گفته می‌شود. رابطۀ بین کرنش ماتریس و مادۀ جایگزین شده در آن به این صورت نشان داده می‌شود:

     در این کار پژوهشی، بتن به صورت ماتریسی در نظر گرفته می‌شود که در آن میله‌های مقاوم کنندۀ جای‌گذاری شده در داخل بتن در دو گروه قرار می‌گیرند. نسبت زیاد طول میله‌ها در مقایسه با قطر آنها، ما را به سمت این فرضیه سوق می‌دهد که آنها را به صورت سوزنی شکل فرض کنیم. علاوه بر این، جهت‌گیری اُریب میله‌ها نسبت به جهت اجزای بتن مقاوم سازی شدۀ مکعبی شکل نظیر بتن‌های قالبی، شاه‌تیرها، ستون‌ها و دیوارها این امکان را می‌دهد که محاسبات یکنواختی صورت پذیرد؛ بدون آن که جهت‌گیری مواد جایگزین شده در داخل بتن‌ها به پیچیدگی خاصی برسد. این واقعیت در کنار این فرض که مواد افزودنی به بتن‌ها به صورت سوزنی شکل هستند، این امکان را به همراه دارد که کل جنبۀ همگن بودن را به صورت یک‌جا در نظر بگیریم و از این طریق به کاهش پیچیدگی‌های محاسباتی کمک کنیم. استفاده از این جنبۀ همگن بودن در سه بُعد، شبیه فرآیند ارائه شده است که فقط با تانسور اِشلبی S صورت می‌گیرد که فرض می‌شود به لحاظ اندازه و مقادیر، متفاوت است ]23[ و تانسورهای سختی برای سه بُعد نیاز به تنظیم شدن و هماهنگی با ساختار بتن دارد. در چنین رویکردی، یک گروه سوم از مواد اضافه شونده به بتن که جهت‌گیری آن در راستای محور z است نیز می‌تواند در نظر گرفته شود و در عین حال شکل این جنبه کلی همگن بودن همچنان حفظ شود.

مدلی مکانیکی برای پیش بینی مقاومت برشی تیرهای بتنی مسلح لاغر و غیر لاغر آسیب دیده بر اثرخوردگی

Mechanical model for the shear strength prediction of corrosion-damaged reinforced concrete slender and non slender beams

چکیده

1. مقدمه

2. تأثیرات سازه ای ایجاد شده با خوردگی آرماتور

3. مدل ظرفیت فشار خرپا (CCCM)

3.1 تیرهای لاغر (a/d ≥ 2.5)

3.2 تیرهای غیر لاغر (a/d < 2.5)

4. ابعاد مرتبطی که هنگام استفاده از CCCM باید برای تیرهای با آسیب ناشی از خوردگی در نظر گرفته شود

5. تأیید آزمایشی

5.1 پایگاه داده

5.2 مقایسۀ بین مقاومت های برشی پیش بینی شده و اندازه گیری شده در جدول 4 و شکل 6 نشان داده شده است.

5.3 تحلیل پارامتریک

6. نتیجه گیری

منابع

چکیده

خوردگی فولاد در سازه های فولادی منجر به کاهش سطح آرماتور، تغییر در مشخصات مکانیکی، ترک خوردگی و در نهایت پوسته پوسته شدن و کنده شدن پوشش بتنی و سایر پدیده ها می شود. رکاب ها معمولا قطر کوچکی دارند، آنها با توجه به پوشش بتنی کوچکی که دارند، در مقایسه با آرماتور طولی بیشتر نسبت به خوردگی حساس هستند. بنابراین، خوردگی آنها تأثیر قابل توجهی بر روی مقاومت برشی دارد. اغلب مدل های موجود که به کاهش مقاومت برشی در سازه های بتنی مسلح (RC) آسیب دیده در اثر خوردگی می پردازند، تجربی هستند؛ یعنی از لحاظ عددی متناسب با نتایج آزمایشی بوده اند. در این چارچوب، مدل های مفهومی مبتنی بر اصول مکانیکی ساختاری بوده اند و برای اجزای آسیب دیده بر اثر خوردگی که هنوز مورد نیاز هستند، تأیید می شوند.

در این مقاله، مدل ظرفیت فشار خرپا (CCCM)، یک مدل مکانیکی برش که قبلا توسط محققان به دست آمده بود، برای پیش بینی مقاومت برشی تیرهای RC آسیب دیده با خوردگی برای پیش بینی مقاومت برشی تیرهای RC آسیب دیده بر اثر خوردگی انتخاب شد. بدین منظور، پارامترهای مدلی که می تواند تحت تأثیر خوردگی فولاد در تیرهای فولادی قرار گیرد، شناسایی و اصلاح شدند. پیش بینی های CCCM با نتایج آزمایشی 146 تیر لاغر و غیر لاغر (کوتاه) فاقد برش که در آن ها رکاب ها و/ یا آرماتورهای طولی در معرض خوردگی قرار داشتند مقایسه شد. هنگامی که کاهش سطح آرماتور و پهنای جان تیر با یک مقدار میانگین نسبت/V_(بینی پیش) V_آزمایش معادل 1.19 و یک ضریب تغییرات 19.5% در نظر گرفته شد، CCCM به پیش بینی های مقاومت برشی خیلی رضایت بخش رسیدد. در نهایت، یک تحلیل پارامتری برای نشان دادن کاهش پیش بینی شده در مقاومت برشی بر اساس CCCM در مقایسه با نتایج آزمایشی برخی آزمایشات خصوصا مرتبط اجرا شد.

1. مقدمه

خوردگی فولاد یکی از شایع  ترین و مرتبط  ترین فرایند های فروسایش است که سازه های بتنی مسلح را دچار می-سازد. آن باعث کاهش سطح آرماتور، تغییر در مشخصات مکانیکی میلگرد های آرماتور [1] و کاهش مشخصات اتصال بین فولاد و بتن می شود [2,3]. علاوه  براین، انبساط حجمی محصولات فرسوده باعث تنش های شکاف در امتداد آرماتور های خورده شده می شود، که این منجر به ترک خوردگی و در نهایت کنده شدن یا پوسته پوسته شدن پوشش می شود. هنگامی که آرماتور بیشتر در معرض خوردگی قرار می گیرد، نرخ خوردگی ممکن است افزایش یابد و فرایند فروسایش ممکن است تسریع یابد [4]. در نتیجۀ این پدیده ها، یک کاهش در سختی، مشخصات پیوندی، ظرفیت مهار، مقاومت خمشی و برشی رخ می دهد که می تواند بر روی عملکرد کاری و مقاومت آنها تأثیر گذارد.

6. نتیجه گیری

این مقاله با تشخیص پارامترهای کلیدی دخیل در مقاومت برشی که می تواند تحت تأثیر خوردگی قرار گیرد،  بر روی مقاومت برشی تیرهای بتنی مسلح (آرمه)، که دچار خوردگی آرماتور شده اند، متمرکز شده است. این مطالعه چگونگی تأثیر این پارامترها را بر روی مقاومت برشی پیش بینی شده بر اساس مدل ظرفیت فشار خرپا (CCCM) که قبلا توسط محققان طراحی شده مورد مطالعه قرار می دهد. نتایج زیر از این مقاله استخراج شده است:

• خوردگی رکاب ها و آرماتور طولی باعث کاهش سطح آرماتور، و در نهایت، پوسته پوسته شدن بتن و سایر تأثیرات سازه ای دیگر می شود. هر دو تأثیر را باید برای پیش بینی جداگانۀ مقاومت برشی تیرهای آسیب دیده با خوردگی در نظر گرفت. 

Abstract

Steel corrosion in RC structures leads to a reduced reinforcement area, changes in steel mechanical properties, cracking and, eventually, concrete cover spalling, among other phenomena. Stirrups are generally small in diameter and, given their small concrete cover, they are more susceptible to corrosion than longitudinal reinforcement. Hence their corrosion significantly affects shear strength. Most existing models that deal with reduction in the shear strength of corrosion-damaged reinforced concrete (RC) structures are empirical; that is, they have been numerically fitted to test results. In this context, conceptual models based on structural mechanics principles and verified for corrosion-damaged members are still needed.

In this paper, the Compression Chord Capacity Model (CCCM), a shear mechanical model previously derived by the authors, is adapted to predict the shear strength of corrosion-damaged RC beams. For this purpose, the model parameters that can be affected by steel corrosion in RC beams were identified and modified accordingly. CCCM predictions were compared to the experimental results of 146 slender and non slender beams failing in shear, in which stirrups and/or longitudinal reinforcement was subjected to corrosion. The CCCM achieved very satisfactory shear strength predictions when reductions in reinforcement areas and web width were taken into account, with a mean value of the Vtest/Vpred ratio equaling 1.19 and a 19.5% coefficient of variation. Finally, a parametric analysis was performed to show the predicted reductions in shear strength according to the CCCM compared to the experimental results of some especially relevant tests.

1. Introduction

Steel corrosion is one of the most frequent and relevant deterioration processes that reinforced concrete structures undergo. It causes reductions in reinforcement areas, changes in reinforcing bars’ mechanical properties [1] and loss of bond properties between steel and concrete [2,3]. In addition, the volumetric expansion of corrosion products causes splitting stresses along corroded reinforcement, which lead to cracking and eventually to cover spalling. As reinforcement becomes more exposed, the corrosion rate may increase and the deterioration process might accelerate [4]. As a result of these phenomena, a reduction in stiffness, bond properties, anchorage capacity, flexural and shear strengths takes place that may affect their service performance and strength.

6. Conclusions

This paper focused on the shear strength of reinforced concrete beams affected by reinforcement corrosion, identifying the key parameters involved in shear strength that can be affected by corrosion. It also studied how these parameters influenced the predicted shear strength according to the Compression Chord Capacity Model (CCCM), previously developed by the authors. The following conclusions are drawn:

• The corrosion of stirrups and longitudinal reinforcement brings about a reduction in the reinforcement area and, eventually, concrete spalling, among other structural effects. Both effects must be taken into account to adequately predict the shear strength of corrosion-damaged beams.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدلی مکانیکی برای پیش بینی مقاومت برشی تیرهای بتنی مسلح لاغر و غیر لاغر آسیب دیده بر اثرخوردگی

Mechanical model for the shear strength prediction of corrosion-damaged reinforced concrete slender and non slender beams

تولید کامپوزیت های بتن سبز شامل الیاف زباله پلاستیکی فلزی شده و خاکستر سوخت روغن نخل

Green concrete composites production comprising metalized plastic waste fibers and palm oil fuel ash

چکیده
1.مقدمه
۲. مصالح و روش هایآزمایش
۳. نتایج و بحث
۳. ۱. کارایی
3.2 مقاومت فشاری
3.3 مقاومت کششی در برابر تقسیم(دو نیم) شدگی
3.4 مقاومت خمشی
3.5 سرعت پالس التراسونیک
4. نتیجه گیری
منابع

چکیده

در میان راه‌حل‌های موجود بالقوه برای یک محیط تمیزتر، یکی از انها به حداقل رساندن مصرف مصالح غیرقابل ‌تجزیه زیستی و کاهش پسماند است. تولید و دفع پلاستیک‌های پسماند اثرات شدیدی بر محیط‌زیست دارد. استفاده از مصالح پسماند جامد در ساخت‌وساز پایدار به دلیل هزینه کمتر مصالح پسماند همراه با صرفه‌جویی در مکان‌های دفن زباله، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌است. در این مقاله، امکان‌ ارزیابی و استفاده از الیاف پسماند پلاستیکی فلزی شده (‏MPW)‏و خاکستر سوخت روغن نخل (‏POFA)‏در تولید کامپوزیت های بتنی با ارزیابی خواص مکانیکی و سرعت پالس اولتراسونیک مورد بررسی قرار گرفت. شش مخلوط بتنی حاوی الیاف پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW به صورت متغیر از ۰ تا ۱.۲۵ % با طول ۲۰ میلی متر از سیمان پورتلند معمولی (‏OPC)‏ساخته شدند. شش مخلوط بتنی مختلف با میزان الیاف یکسان نیز ساخته شدند، که در آن ۲۰ % خاکستر سوخت روغن نخل POFA جایگزین سیمان پورتلند معمولی OPC شد. نتایج نشان می‌دهد که الیاف پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW، به همراه خاکستر سوخت روغن نخل POFA کارایی بتن‌ها را کاهش داده‌اند. همچنین مشخص شده‌است که با اضافه کردن الیاف پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW به مخلوط‌های بتنی، مقاومت فشاری برای مخلوط‌های سیمان پورتلند معمولی OPC و خاکستر سوخت روغن نخل POFA در سنین اولیه گیرش بتن کاهش می‌یابد. اگرچه در دوره عمل‌آوری ۹۱ روزه، این مخلوط‌ها حاوی خاکستر سوخت روغن نخل POFA بودند که مقاومت فشاری بالاتری از مخلوط‌های دارای سیمان پورتلند معمولی OPC داشتند. مخلوط های دارای الیاف پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW و خاکستر سوخت روغن نخل POFA همچنین مقاومت کششی و خمشی را افزایش دادند و در نتیجه باعث افزایش انعطاف‌پذیری شدند.. این مطالعه نشان داد که الیاف پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW پتانسیل استفاده در بتن پایدار با بهبود خواص مکانیکی را دارند.

4. نتیجه گیری

در مطالعه حاضر، خواص فیزیکی – مکانیکی کامپوزیت های بتن پایدار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج زیر براساس نتایج بررسی و تحقیق به دست آمد. با اضافه کردن الیاف پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW به مخلوط‌های بتنی، بتن سخت‌تر شده و کارایی آن کاهش یافت. در سنین اولیه،مقاومت فشاری مکعبی با اضافه کردن الیاف های پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW و خاکستر سوخت روغن نخل POFA اندکی کاهش یافت. بااینحال، برای مخلوط‌های دارای POFA، مقاومت فشاری بالاتر از مقاومت فشاری مخلوط‌های دارای سیمان پورتلند معمولی OPC در سن ۹۱ روزه بود. برخلاف کاهش در مقاومت فشاری، افزایش قابل‌توجهی در مقاومت کششی و خمشی تمام نمونه‌های بتنی مشاهده شد. تمامی نمونه‌های حاوی الیاف پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW مقادیر مقاومت کششی و خمشی بالاتری را نسبت به مخلوط‌های بتن ساده به دست آوردند. گنجاندن الیاف پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW در نمونه‌های بتنی، عملکرد شکل‌پذیری بهتری را به دلیل عمل اتصال الیاف نشان داد. بعلاوه، مقادیر سرعت پالس اولتراسونیک UPV بدست‌آمده از ۳۷۰۰ تا ۴۴۰۰ m / s برای مخلوط‌های حاوی الیاف های پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW و خاکستر سوخت روغن نخل POFA در همه سنین به عنوان بتن با کیفیت خوب مشخص شدند. تولید بتن سازگار با محیط‌زیست با اضافه کردن الیاف های پسماند پلاستیکی فلزی شده MPW و خاکستر سوخت روغن نخل POFA پتانسیل بالایی برای صنعتی شدن با عملکرد رضایت‌بخش برای کاربردهای سازه ای و غیرسازه ای دارد.

Abstract

Amongst the potential solutions to a cleaner environment is to minimize the consumption of non-biodegradable materials and to reduce wastes. The generation and disposal of waste plastics cause severe impacts on the environment. The utilization of solid waste in the sustainable constructions has concerned much attention due to the lower cost of wastes along with saving a necessary place of landfills. In this paper, the feasibility of metalized plastic waste (MPW) fibers and palm oil fuel ash (POFA) in the production of concrete composites was investigated by assessing the mechanical properties and ultrasonic pulse velocity. Six concrete mixes containing MPW fibers varying from 0 to 1.25% with a length of 20 mm were made of ordinary Portland cement (OPC). A different six concrete mixtures with the same fiber content were made, where 20% POFA substituted OPC. The results show that MPW fibers, together with POFA reduced the workability of concretes. It has also been found that by adding MPW fibers to the concrete mixtures, the compressive strength decreased for both OPC and POFA mixes at the early ages. Though at the curing period of 91 days, the mixes contain POFA attained compressive strength higher than those of OPC mixes. The mixture of MPW fibers and POFA subsequently enhanced the tensile and flexural strengths, thereby increasing the ductility. The study revealed that the MPW fibers are potential to be used in sustainable concrete by improving the mechanical properties.

4. Conclusions

In the present study, the physico-mechanical properties of sustainable concrete composites were explored. The following results were concluded based on the examination and investigational results. By adding MPW fibers into concrete mixes, concrete was harsher, and the workability decreased. At the early ages, cube compressive strength diminished slightly with the adding of MPW fibers and POFA. However, for POFA mixes, the compressive strength was higher than that of OPC mixes at the age of 91 days. Unlike diminution in compressive strength, remarkable enhancements in both tensile and flexural strengths of all concrete specimens were noted. All specimens containing MPW fibers obtained higher tensile and flexural strength values than those of plain concrete mixes. The inclusion of MPW fibers in concrete specimens revealed better ductility performance due to the linking action of fibers. Furthermore, the obtained UPV values of 3700 to 4400 m/s for mixes containing MPW fibers and POFA at all ages were characterized as good quality concrete. The production of eco-friendly concrete by adding MPW fibers and POFA is highly potential to be industrialized with the satisfactory performance for both structural and non-structural applications.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تولید کامپوزیت های بتن سبز شامل الیاف زباله پلاستیکی فلزی شده و خاکستر سوخت روغن نخل

Green concrete composites production comprising metalized plastic waste fibers and palm oil fuel ash

یک متد مدلسازی یکپارچه برای قاب های بتن مسلح (RC) میانقاب شده با مصالح بنایی و تقویت شده با مواد کامپوزیتی

A unified macro-modelling approach for masonry-infilled RC frames strengthened with composite materials

چکیده
1- مقدمه
2- روش‌های مدل‌سازی موجود
3- تعریف میانقاب و اتصال پیشنهادی برای میانقاب های مقاوم‌سازی شده
1-1 تعریف میانقاب فشاری
3-2 سهم اتصال کششی
4- تنظیم معادلات مدلسازی تجربی
4-1 پایگاه‌ داده تجربی
4-2 ارتباط بین پارامترهای تجربی و مدل‌سازی
4-3 افزایش در عرض میانقاب
4-4 معادله مقاومت اتصال تجربی
5- تحلیل ها و بحث
5- 1 تحلیل کمی مدل تجربی پیشنهادی
5- 2 تفسیر کیفی آسیب با استفاده از مدل پیشنهادی
5- 3 روش طراحی مقاوم‌ سازی ساده شده
6- نتیجه‌گیری

چکیده

میانقاب های مصالح بنایی غیرسازه ای در سازه‌های قابی بتن مسلح (RC) موجود، به طور قابل‌توجهی رفتار لرزه‌ای آن‌ها را با اثرات زیان بار بالقوه تحت‌تاثیر قرار می‌دهند. افزایش شواهد تجربی برای استفاده از مصالح کامپوزیتی، مانند پلیمرهای تقویت‌شده با الیاف (‏FRP)‏ و ملات های تقویت‌شده با پارچه (‏TRM)‏، برای مقاوم‌سازی درون صفحه‌ای میانقاب های شکننده در دسترس است. به منظور اعمال چنین راه‌حل‌های تقویتی در عمل، مدل‌های تحلیلی کافی برای پیش‌بینی رفتار مورد نیاز است، با این حال تغییر زیاد در خواص میانقاب در حال حاضر مدل‌سازی رفتار میانقاب های مقاوم‌سازی نشده را به چالش می‌کشد. براساس مطالعات تجربی و عددی موجود در مورد میانقاب های مقاوم‌سازی شده، یک مدل ماکرو پیشنهاد شده‌است که شامل یک اتصال برای در نظر گرفتن مقاومت کششی مصالح کامپوزیتی است، اما با این حال یک میانقاب فشاری با عرض افزایش‌یافته ناشی از مصالح کامپوزیتی اتصال میانقاب به قاب را بهبود می‌بخشد. پس از جمع‌آوری یک پایگاه‌داده از داده‌های تجربی برای نمونه‌های تقویت‌شده کامپوزیتی تست شده در مقالات، معادلات تجربی برای مقاومت اتصال و میانقاب به دست آمد. این معادلات اولین روش یکپارچه برای میانقاب های تقویت‌شده با پلیمرهای تقویت‌شده با الیاف ( FRP) و ملات های تقویت‌شده با پارچه ( TRM )را تشکیل می‌دهند و تا به امروز در برابر بزرگ‌ترین پایگاه‌داده نتایج تجربی تایید شده‌اند. مدل میانقاب برای افزایش عرض میانقاب از نظر افزایش سختی تجربی بدست‌آمده کالیبره شد، در حالی که مدل اتصال براساس افزایش باقی مانده مقاومت تعیین شد. روابط تجربی برای دستیابی به همبستگی نسبتا بالا با نتایج تجربی و نشان دادن مکانیک نمونه‌های تست شده به خوبی از نظر آسیب مشاهده‌شده نشان داده شدند، بنابراین پتانسیل آن‌ها برای استفاده به عنوان معادلات طراحی محور برای میانقاب های تقویت‌شده کامپوزیتی نشان داده شد.

6- نتیجه‌گیری

یک مطالعه در مورد روش مدلسازی کلان مبتنی بر طراحی یکپارچه برای قاب‌های بتن مسلح RC میانقاب شده با مصالح کامپوزیتی ارائه شد. نشان‌داده شده‌است که مواد ولایه های مختلفی به صورت تجربی آزمایش شده‌اند و نتایج تقویت رضایت‌بخشی را به همراه داشته‌اند. آسیب به میانقاب ها را می توان به میزان قابل‌توجهی کاهش داد و نیروهای جانبی بزرگتری را می توان تحمل کرد. از نظر مدل‌سازی میانقاب های مقاوم‌سازی شده، یک عبارت جدید برای افزایش عرض میانقاب فشاری به دلیل اتصال بهتر بین قاب و میانقاب پیشنهاد شد و همراه با یک اتصال کششی به کار گرفته شد.

با استفاده از یک پایگاه‌داده از نتایج تجربی جمع‌ آوری‌ شده برای این مطالعه، معادلات تجربی برای مدل میانقاب و اتصال تعیین شدند. در ابتدا، یک معادله تجربی برای افزایش عرض میانقاب براساس افزایش سختی سکانت برای نمونه‌های تست شده آزمایشگاهی پیشنهاد شد. براساس معادله جدید عرض میانقاب، یک اتصال کششی براساس افزایش مقاومت باقیمانده برای نمونه‌های آزمایشی تعریف شد. معادلات مربوط به میانقاب نرمال شده و مقاومت اتصال برحسب نسبت موثر ارماتور مکانیکی تعریف شدند. مدل پیشنهادی برای تولید مجدد یافته‌های تجربی به خوبی از نظر افزایش مقاومت یافت شد. با این حال، برای معادلات تجربی مربوط به سختی میانقاب های مقاوم‌سازی شده، برازش به طور قابل‌توجهی بدتر بود.

Abstract

Non-structural masonry infills in existing reinforced concrete (RC) frame structures are known to affect their seismic behaviour significantly with potential detrimental effects. Increasing experimental evidence is available for the use of composite materials, such as fibre-reinforced polymers (FRP) and textile reinforced mortars (TRM), for in-plane retrofitting of brittle masonry infills. In order to apply such strengthening solutions in practice, adequate analytical models for predicting the behaviour are needed, however the large variation in infill properties already makes modelling the behaviour of non-retrofitted infills a challenge. Based on existing experimental and numerical studies on retrofitted infills, a macro-model is proposed, comprising a tie to account for the tensile strength of the composites materials, but also an increased compressive strut width due to the composite materials improving connection of the infill to the frame. After compiling a database of experimental data for composite retrofitted specimens tested in the literature, empirical equations for tie and strut strength was obtained. These equations constitute the first unified approach for FRP- and TRM-strengthened infills and were verified against the largest database of experimental results to date. The strut model was calibrated for the increase in strut width in terms of experimentally obtained stiffness increase, while the tie model was determined based on the remaining increase in strength. The empirical equations were shown to achieve a relatively high correlation with experimental results and to represent the mechanics of tested specimens well in terms of observed damage, hence indicating their potential for use as design-oriented equations for composite strengthened infills.

6- Conclusions

A study on a unified design-oriented macro-modelling approach for masonry-infilled RC frames retrofitted with composite materials was presented. It was shown that a variety of materials and layouts have been tested experimentally and yielded satisfactory strengthening results. Damage to the infills can be reduced significantly and larger lateral forces can be sustained. In terms of modelling the retrofitted infills, a new expression for compressive strut width increase due to a better connection between frame and infill was proposed and applied together with a tensile tie.

Using a database of experimental results gathered for this study, empirical equations for the strut and tie model were determined. First, an empirical equation was proposed for the strut width increase based on the increase in secant stiffness for experimentally tested specimens. Based on this new strut width equation, a tensile tie was defined based on the remaining strength increase for the experimental specimens. The equations for normalised strut and tie strength were defined in terms of the effective mechanical reinforcement ratio. The proposed model was found to reproduce experimental findings well in terms of the increase in strength. For the empirical equations relating to the stiffness of retrofitted infills, however, the fit was significantly worse.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک متد مدلسازی یکپارچه برای قاب های بتن مسلح (RC) میانقاب شده با مصالح بنایی و تقویت شده با مواد کامپوزیتی

A unified macro-modelling approach for masonry-infilled RC frames strengthened with composite materials

اثر لرزه ای عمود بر شکنندگی لرزه ای سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ

Vertical Seismic Effect on the Seismic Fragility of Large-Space Underground Structures

1. معرفی

2. متودولوژی

2.1. بررسی متد ارائه شده برای استخراج منحنی شکنندگی

3.مطالعه موردی

3.1 مدل عددی

3.2 انتخاب حرکات ورودی

3.3 نتایج تجزیه و تحلیل بار افزون

3.4 آستانه ی سطوح عملکردی

3.5. نتایج تحلیل دینامیکی افزایشی

3.6. تحلیل شکنندگی

4. نتیجه گیری

منابع

بیشینه ی شتاب زمین در راستای قایم بیشتر از بیشینه ی شتاب زمین در راستای افقی می باشد. برای ارزیابی شکنندگی لرزه ای  مربوط به سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ، مد نظر قرار دادن اثر لرزه ای قائم، ضروری می باشد. در این تحقیق رویکردی ارائه شده است که در ان با در نظر گرفتن  اثر لرزه ای قائم، منحنی های شکنندگی مربوط به سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ، را ایجاد می کند. در ظرفیت لرزه ای، متد تحلیل بار افزون (push over analys method) ساختار خاک زیرزمینی، در نظر می گیرد که برای بدست اوردن منحنی ظرفیت ستون مرکزی ، بارگزاری لرزه ای قائم، استفاده شود. لرزه های سطوح عملکردی از طریق مدل منحنی رفتاری رانش بار (load-drift backbone curve drift) ، اندازه گیری می شوند. در تقاضای لرزه ای (seismic demand)، لرزه های سطوح عملکردی را از طریق متد تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) و با تحریک  شتاب عمودی و افقی، ارزیابی می کنیم و ویژگی های اثر متقابل ساختار خاک و زمین لرزه (ground motion) را نیز در نظر می گیریم. نتایج مربوط به تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) را، از لحاظ بیشینه شتاب زمین (peak ground acceleration) و بیشینه سرعت زمین (peak ground velocity)  با یکدیگر مقایسه می نماییم. برای ایجاد منحنی های شکنندگی، شاخص عملکرد را ، با در نظر گرفتن عدم قطعیت مربوط به ان، در مقابل  افزایش شدت زلزله ارزیابی می کنیم. نتایج نشان می دهند که  اگر اثر لرزه ای قائم را برای ارزیابی شکنندگی سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ بکار نگیریم، احتمال تجاوز اسیب های مربوط به سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ کمتر از میزان نرمال براورد خواهد شد، که منجر به نتایج ارزیابی نامطلوب می شود. 

1. معرفی

سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ مانند متروها، خیابان های تجاری و پارکینگ ها، سازه های شهری می باشند که بصورت گسترده بکار گرفته می شوند. این ساختارها می توانند تحت لرزش زمین، متحمل اسیب های فراوانی شوند (1و2). خصوصا ساختارهایی که جاگذاری غیر مستحکمی بر روی زمین های سفت دارند، به سبب تغییر شکل زمین و افزایش شتاب و سرعت و زمین در هنگام نزدیک شدن به سطح زمین، حساسیتشان نسبت به اسیب، افزایش می یابد (3و4). علاوه بر این، برخی ساختارهای زیر زمینی با فضاهای بزرگ که کهنه ساخت می باشند، به سبب طراحی نامناسب در برابر زلزله ، با ریسک بالقوه ی بالاتری در رابطه با اسیب های لرزه ای مواجه می شوند. متعاقبا برای اطمینان از ایمنی لرزه ای سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ،مخصوصا در نواحی مستعد زلزله، ارزیابی شکنندگی لرزه ای توسط محققان مختلف صورت می گیرد. 

4. نتیجه گیری

رویکردی با در نظر گرفتن اثر لرزه ای قائم، برای ایجاد منحنی های شکنندگی در سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ ، ارائه شده است. استانه ی سطوح عملکردی بر اساس متد تحلیل بار افزون ساختار خاک زیرزمینی، بدست می اید که توزیع اثر لرزه ای قائم را برای ظرفیت لرزه ای در نظر می گیرد. تقاضای لرزه ای سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ از طریق متد تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) 3بعدی ارزیابی می شود و خاصیت غیر ارتجاعی خاک و مشخصه های زمین لرزه را محاسبه می کند. بر اساس نمونه سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ انتخابی، این رویکرد برای ایجاد منحنی های شکنندگی لرزه ای در محل های مختلف  و با محاسبه ی اثر متقابل ساختار خاک زیر زمینی، بکار گرفته می شود. منحنی های شکنندگی با توجه به اهمیت نقش محل  و اثر لرزه ای قائم در اسیب پذیری سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ، باهم مقایسه می شوند.

The measured vertical peak ground acceleration was larger than the horizontal peak ground acceleration. It is essential to consider the vertical seismic effect in seismic fragility evaluation of large-space underground structures. In this research, an approach is presented to construct fragility curves of large-space underground structures considering the vertical seismic effect. In seismic capacity, the soil-underground structure pushover analysis method which considers the vertical seismic loading is used to obtain the capacity curve of central columns. The thresholds of performance levels are quantified through a load-drift backbone curve model. In seismic demand, it is evaluated through incremental dynamic analysis (IDA) method under the excitation of horizontal and vertical acceleration, and the soil-structure-interaction and ground motion characteristics are also considered. The IDA results are compared in terms of peak ground acceleration and peak ground velocity. To construct the fragility curves, the evolutions of performance index versus the increasing earthquake intensity are performed, considering related uncertainties. The result indicates that if we ignore the vertical seismic effect to the fragility assessment of large-space underground structures, the exceedance probabilities of damage of large-space underground structures will be underestimated, which will result in an unfavorable assessment result.

1. Introduction

Large-space underground structures such as subway stations, commercial streets, and parking lots are wildly used urban construction measures. These structures can suffer severe damage under strong ground shaking [1, 2]. Especially for shallow embedded structures in soft soil, their susceptibility to damage can be increased, due to ground strain and velocity along with acceleration increase when approaching the ground surface [3, 4]. In addition, for some early built large-space underground structures, they are facing a high potential risk of seismic damage due to without properly considering seismic design. Consequently, to ensure the seismic safety of large-space underground structures, especially in seismic prone areas, the seismic fragility assessment is introduced to large-space underground structures by different researchers.

4. Conclusions

An approach is proposed to construct fragility curves for large-space underground structures considering the vertical seismic effect. Thresholds of performance levels are obtained based on the soil-underground structure pushover analysis method, which considers the contribution of vertical seismic effect to seismic capacity. The seismic demand of the large-space underground structure is evaluated through 3D incremental dynamic analyses, accounting for soil inelasticity and ground motion characteristics. Based on a selected typical large-space underground structure, this approach is applied to the derivation of seismic fragility curves of different sites, accounting for soil-underground structure interaction. The fragility curves are compared, highlighting the important role of site and the vertical seismic effect in the vulnerability of large-space underground structures.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر لرزه ای عمود بر شکنندگی لرزه ای سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ

Vertical Seismic Effect on the Seismic Fragility of Large-Space Underground Structures

روانگرایی خاک در زمین منجمد فصلی در طی زلزله 2016 Mw6.6 Akto

Soil liquefaction in seasonally frozen ground during the 2016 Mw6.6 Akto earthquake

چکیده

1- مقدمه

2- مواد و روش ها

1-2- جایگاه مطالعه

2-2 ارزیابی روانگرایی و شکاف زمین

3. نتایج

1-3 روانگرایی خاک

2-3 شکاف های زمینی

4- بحث

1-4 روانگرایی خاک در خاک منجمد

2-4 رابطه میان شکاف های زمینی و روانگرایی خاک

3-4 تعیین ضخامت لایه ی خاک منجمد

توزیع خطی

5- نتیجه گیری

چکیده

روانگرایی خاک نوعی از تغییرات هیدرولوژیکی مخروطی است که توسط زمین لرزه تحریک می شود. وقوع این پدیده با بروز صدمات و خسارات عمده به مایملک همراه است. وضعیت دینامیکی تغییرات هیدرولوژیکی مخروطی به درستی درک نشده است. به عنوان اقدامی در جهت درک مطلوب این موضوع ما به مطالعه تغییر شکل های مخروطی نظیر روان گرایی و شکاف های زمینی می پردازیم، که وقوع آنها به عنوان یکی از نتایج فعالیت قوی لرزه ای در جریان زلزله ی 2016 Mw6.6 Akto به حساب می آید که در بخش های درونی فلات پامیر در شمال غربی چین به وقوع پیوسته است. در این مقاله به صورت اصولی روانگرایی خاک منجمد و شکاف های زمینی ناشی شده از زلزله را برسی می کنیم. اکثر جایگاه های روان گرایی در نزدیکی رودخانه Karaat، در شیب پلکانیT1، در روستای Bulake واقع شده اند که در مجاورت پوشش های آبرفتی کوهستانKungai می باشد. ما متوجه شدیم که روان گرایی به واسطه وجود چشمه های آب اصلی و شکاف های زمینی مخروطی در جریان زلزله ایجاد می شود. بطور تقریبی 80 درصد از موقعیت های روان گرایی در طول چشمه های اصلی در مرکز زلزله شکل می گیرند. ارتفاع حداکثری آتشفشان شن و ماسه به 15 سانتی متر می رسد. 20 درصد باقی مانده موقعیت های روانگرایی در طول شکاف های زمینی مخروطی شکل می گیرند. نتایج برسی های ما این پیشنهاد را مطرح می کنند که لایه خاک منجمد باعث جلوگیری از به سطح رسیدن مواد مایع موجود در لایه ی خاک غیر منجد پایین تر می شوند و در نتیجه مواد شکل گرفته از روانگرایی در گسل های اولیه و شکاف های زمینی مخروطی، کانال می زنند و از این طریق خود را به سطح می رسانند. روانگرایی همبسته با زمین لرزه ی Akto نشان دهنده اهمیت تشریح علل احتمال وقوع یک سری از سوانح زمین شناسی مخروطی نظیر روانگرایی خاک و شکاف های زمینی در نواحی با ویژگی های دمایی، زمین شناسی و ارتفاع از سطح دریای مشابه می باشد.

5- نتیجه گیری

در این مقاله ما یک ارزیابی میدانی سیستماتیک پس از وقوع زمین لرزه Mw6.6 Akto را در موقعیت های شکاف زمینی مخروطی و روانگرایی ارائه دادیم. ما نواحی را تعیین کردیم که به صورت غیر معمولی روانگرایی شدیدی را بر روی شیب پلکانی T1 رودخانه ی Karaatدر روستای Bulake تجربه کردند که در مجاورت پوشش های رسوبی نزدیک کوهستان Kungai قرار داشتند. ما متوجه شدیم که روانگرایی هم در طول گسل اصلی و هم در طول شکاف های زمینی مخروطی در طول این زمین لرزه اتفاق افتادند. بطور تقریبی 80 درصد موقعیتهای روانگرایی در طول گسل اصلی در مرکز زمین لرزه قرار دارند در جائیکه ارتفاع ماکزیمم آتشفشان شن و ماسه معادل 15 سانتی متر است. مواد مایع مرکب است از رس سبز- خاکستری و شن. 20 درصد باقی مانده موقعیتهای روانگرایی در طول شکاف های زمینی مخروطی شکل می گیرند. نتایج بدست آمده ی ما این پیشنهاد را مطرح می کنند که لایه خاک منجمد، از رسیدن مواد مایع از لایه خاک غیر منجمد پایینی به سطح جلوگیری به عمل می آورند بنابراین گسل اصلی شکاف زمینی مخروطی به عنوان کانالا هایی برای رسیدن مواد مایع به سطح مورد استفاده قرار می گیرند. این مساله آغاز روانگرایی در حوزه های بالایی را امکان پذیر می کند که با این تمایل همراه هستند که مواد شن و ماسه ای خود را از دست بدهند.

Abstract

Soil liquefaction is a type of coseismic hydrological change triggered by earthquakes, and its occurrence results in major property damage and casualties. The dynamics of coseismic hydrological changes are not fully understood. In order to address this, we studied coseismic deformations such as liquefaction and ground fissures that occurred as a result of strong seismic activity during the 2016 Mw6.6 Akto earthquake, which took place in the interior of the Pamir Plateau in northwestern China. This paper presents a systematic survey of the frozen soil liquefaction and ground fissures caused by this earthquake. The majority of liquefaction sites near the Karaat River are located on the T1 terrace, in Bulake village, and are adjacent to the alluvial fan of the Kungai Mountain. We find that the liquefaction was caused by the original spring and coseismic ground fissure during the earthquake. Approximately 80% of the liquefaction sites are formed along the original spring in the epicenter. The maximum height of sand boils is 15 cm. The remaining 20% of the liquefaction sites are formed along the coseismic ground fissure. Our results suggest that the frozen soil layer impedes liquefied material in the lower unfrozen soil layer from reaching the surface, and the material formed from liquefaction is consequentially channeled through the primary fault and coseismic ground fissures. Liquefaction associated with the Akto earthquake demonstrates the importance of accounting for the possibility of a series of coseismic geological disasters, such as soil liquefaction and ground fissures, in areas with similar geology, altitude, and temperature.

5- Conclusions

In this paper, we present a systematic post-earthquake field investigation of the Mw6.6 Akto earthquake liquefaction and coseismic ground fissure sites. We have identified areas of unusually intense liquefaction located on terrace T1 of the Karaat River and at Bulake village, adjacent to the alluvial fan near the Kungai Mountain. We found that liquefaction occurred both along the original fault and along coseismic ground fissures during this earthquake. Approximately 80% of the liquefaction sites are along the original fault at the epicenter of the earthquake, where the maximum height of the sand boils are 15 cm. The liquefied material consists of gray-green clay and sand. The remaining 20% of the liquefaction sites were formed along the coseismic ground fissures. Our results suggest that the frozen soil layer impedes the liquefied material in the lower unfrozen soil layer from reaching the surface; therefore, the original fault and coseismic ground fissures are used as channels for the liquefied material. This enables the onset of liquefaction in upper aquifers, which tend to be dominated by loose sandy gravel material.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

روانگرایی خاک در زمین منجمد فصلی در طی زلزله 2016 Mw6.6 Akto

Soil liquefaction in seasonally frozen ground during the 2016 Mw6.6 Akto earthquake

یک مدل جدید برای تعیین تاثیر ترابری شهری هوشمند، دانش کشاورزان و فرایند های تجارت مربوط به موفقیت سیستم تامین زنجیره تامین سبز برای پخش شهری محصولات کشاورزی

A new model for assessing the impact of the urban intelligent transportation system, farmers’ knowledge and business processes on the success of green supply chain management system for urban distribution of agricultural products

چکیده

مقدمه

پیشینه پژوهش

مدل تحقیق و فرضیه ها

روش ها و سنجش ها

نتایج و بحث و بررسی

نتیجه گیری ها، محدودیت ها و دستورالعمل های مربوط به تحقیقات آینده

چکیده

امروزه در برنامه ریزی شهری، نقش سیستم مدیریت زنجیره تامین (SCM) کارآمد بسیار مهم است. علاوه بر این، SCN سبز (GSCM) به دلیل قابلیت های ذاتی خود، از قبیل تحویل سریع کالا و خدمات، کاهش تاخیر، افزایش کیفیت، ارزش افزوده برای مشتریان و عرضه محصولات پاک و بهبود عملکرد اقتصادی سازمان ها، بسیار محبوب است. اخیرا، GSCM به یکی از مهم ترین رویکرد ها در زنجیره تامین تبدیل شده است. مدیران شهری و زنجیره تامین سعی می کنند از طریق فرآیند لجستیک از GSCM بهره مند شوند و عملکرد محیطی خود را به عنوان یک منبع ارزشمند بهبود بخشند. نتایج این اقدامات موجب ذخیره و از بین بردن انرژی اضافی و کاهش مراحل عملیاتی می شوند که با زنجیره تامین سبز مطابقت دارند. علاوه بر این، زنجیره تامین به توزیع محصولات کشاورزی با استفاده از ITS شهری کمک می کند. در این پژوهش، مدلی برای ارزیابی تاثیر ITS شهری، اطلاعاتکشاورزان و فرآیند های کسب و کار بر موفقیت سیستم های GSCM برای توزیع شهری یک محصول کشاورزی ارائه شده است. روش مدل سازی معادله ساختاری برای ارزیابی مدل سببی و تائید اعتبار و قابلیت اطمینان آن مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این، ارزیابی ثبات و اعتبار مدل از طریق یک مدل معادله ساختاری انجام می شود. این مدل و داده های مبتنی بر پرسش نامه با استفاده از Smart PLS 3.0 تجزیه و تحلیل می شوند. نتایج جمع آوری شده نشان داده اند که همه عوامل مورد نظر، سیستم های حمل و نقل شهری هوشمند، اطلاعات کشاورزان و فرآیند های کسب و کار در موفقیت GSCM برای توزیع شهری محصول کشاورزی نقش مهمی دارند.

نتیجه گیری ها، محدودیت ها و دستورالعمل های مربوط به تحقیقات آینده

با استفاده از GSCM، سازمان ها به فرصت های زیادی برای مزیت رقابتی دست پیدا می کنند. بسیاری از سازمان های توزیع محصولات و خدمات با کمک GSCM برای کاهش هزینه ها و ارائه خدمات مشتریان موفق بوده اند. یکی از راه های موفقیت در GSCM، از طریق استفاده از اطلاعات سازمانی داخلی و خارجی است. همچنین، حمل و نقل و توزیع در فرآیندهای کسب و کار در موفقیت GSCM نقش دارد. بنابراین، از آن جا که سازمان به عوامل متعددی برای ارزیابی موفقیت در GSCM و توزیع محصولات کشاورزی نیاز دارد، هدف این مطالعه، بررسی تاثیر اطلاعات کشاورزان، ITS شهری و فرآیند های کسب و کار بر موفقیت GSCM برای توزیع شهری محصول کشاورزی بود. نتایج این مطالعه نشان داده اند که این سه عامل در موفقیت GSCM برای توزیع محصولات کشاورزی، نقش مهمی دارند. علاوه بر این، مزایای رقابتی زیادی به همراه دارد.

Abstract

Today, in urban planning, the role of an efficient Supply Chain Management (SCM) system is very important. Also, Green SCN (GSCM) because of its inherent capabilities such as faster delivery of goods and services, reduced latency, increased quality, value-added for customers to supply clean products and improve the organization’s economic performance becomes very popular. Recently, GSCM has become one of the most important approaches in supply chain. Supply chain and urban managers through the logistic process try to get benefit from GSCM and improve their environmental performance as a valuable resource. The results of these measures save and eliminate excess energy and reduce operational points that are consistent with the green supply chain. The green supply chain also helps to distribute crops using urban ITS. This research presents a model for assessing the impact of urban ITS, farmers’ knowledge and business processes on the success of GSCM systems for urban distribution of an agricultural product. The structural equation modeling method is employed to assess the causal model and to verify its validity and reliability. Also, the evaluation of the consistency and validity of the model is done through a structural equation model. The model and data based on the questionnaire are analyzed using Smart PLS 3.0. The collected results have shown that all the considered factors, urban intelligent transportation system, farmers’ knowledge, and business processes play an important role in the success of GSCM for urban distribution of the agricultural product.

6- Conclusions, limitations, and guidelines for future research

With the use of GSCM, organizations gain many opportunities for competitive advantage. Many product and service distribution organizations have been successful with the help of GSCM to reduce costs and provide customer service. One of the ways to succeed in GSCM is through the use of internal and external organizational knowledge. Also, transportation and distribution in business processes will contribute to the success of GSCM. Therefore, since the organization needs several factors for assessing the success in GSCM for distribution of agricultural products, the purpose of this paper was to investigate the impact of farmers’ knowledge, urban ITS and business processes on the success of GSCM for urban distribution of the agricultural product. The results of this study have shown that these three factors play an important role in the success of GSCM for the distribution of agricultural products. It also brings many competitive advantages.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک مدل جدید برای تعیین تاثیر ترابری شهری هوشمند، دانش کشاورزان وفرایند های تجارت مربوط به موفقیت سیستم تامین زنجیره تامین سبز برای پخش شهری محصولات کشاورزی

A new model for assessing the impact of the urban intelligent transportation system, farmers’ knowledge and business processes on the success of green supply chain management system for urban distribution of agricultural products

مدلسازی آزمایشگاهی و عددی پایه نوار بر روی شن و ماسه ژئوتکستایلر تقویت شده با رابط سیمان

Laboratory and numerical modeling of strip footing on geotextilereinforced sand with cement-treated interface

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدلسازی آزمایشگاهی و عددی پایه نوار بر روی شن و ماسه ژئوتکستایلر تقویت شده با رابط سیمان

Laboratory and numerical modeling of strip footing on geotextilereinforced sand with cement-treated interface

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

یک مدل المان محدود محاسباتی ساده و سریع برای رفتار باربری غیرخطی سازه های بتنی تقویت شده

A simplified and fast computational finite element model for the nonlinear loaddisplacement behaviour of reinforced concrete structures

چکیده

1. مقدمه

2. مدل سازی عنصر محدود

2.1.سختی RC در مرحله ترک خورده

2.2. رفتار ساختگی RC تحت کشش

2.2.1 رابطه Bond-slip (-gƮ)

2.2.2 مرحله الاستیک خطی (شاخه OA)

2.2.3 مرحله ترک خورده غیر الاستیک(شاخه AC)

2.2.4 مرحله ترک خورده الاستیک (شاخه CB)

3. کاربردهای عددی

3.1 شبیه سازی منشور RC تحت کشش

4. نتیجه گیری

چکیده

شبیه سازی عددی از سازه های بتنی تقویت شده به نمایش واضح بتن و میله های تقویت کننده نیاز دارد، که در آن هردو ماده به طور مجزا با وسیله ی قوانین تشکیل دهنده ی مناسب شامل متغیرهای آسیب برای بتن در فشرده سازی و کشش مدل سازی می شوند. حتی اگر این روش مدل سازی ساده و رضایت بخش باشد، تلاش های محاسباتی بزرگی را، به خصوص در مورد کاربرد های بزرگ مقیاس می طلبد. هدف از این مقاله، توسعه یک مدل جایگزین اختصاصی برای شبیه سازی سازه های بتنی تقویت شده با مقیاس های بزرگ است که در آن نیازی به نشان دادن دقیق تقویت کننده های فولادی نیستند. بر اساس بررسی متون، نویسندگان یک رابطه ی تنش-کرنش ساختگی برای بتن تقویت شده تحت کشش ایجاد کرده اند. این مدل بر اساس شکل منحنی چسبندگی لغزش بین فولاد و بتن پیشنهاد شده توسط کمیته اروپایی بتن (C.E.B.) برای برآورد عرض دهانه ی شکاف است. روابط پوشش دهنده ی مرحله شکسته تا نقطه بازده فولاد بر اساس خواص مواد بتن و فولاد، بر نسبت تقویت و همچنین عرض شکاف پیشنهاد می شوند. مدل توسعه یافته با موفقیت در نرم افزار تجاری ABAQUS اجرا شد. اثربخشی و کارایی محاسباتی از طریق برخی از نمونه های بارگیری کششی و خمشی تعیین شده است.

4. نتیجه گیری
امروزه، ارزیابی مشارکت سختی بتن با عنصر کشش بتن تقویت شده در طی مرحله ترک خوردن، به طور افزاینده ای محبوب شده اند. کدهای ساختمانی پیشنهاد می دهند که عنصر RC به گونه ای طراحی شوند که برای جلوگیری از خوردگی تقویت کننده های فولادی، عرض های دهانه ی ترک ها را محدود کنند. چندین مدل محاسباتی اختصاص یافته به پیش بینی سختی کششی عناصر RC در متون موجود است. با این حال، تا به امروز، این مدل ها در زمینه واقعی استفاده بیشتر و بیشتر از شبیه سازی عددی با استفاده از روش عنصر محدود بررسی نشده اند. هدف از این مقاله توسعه یک مدل پیش بینی کننده ی ساده و سریع برای شبیه سازی رفتار بار جابه جایی ساختارهای RC بدون نیاز به مدل سازی تقویت کننده ی فولادی است.
یک مدل عنصر محدود که تخریب سختی کششی بتن تقویت شده در طی مرحله ترک خوردن را در نظر میگیرد، برای منشور RC تحت تنش و تیر RC تحت خمش ارائه و ارزیابی شده است. این مدل بسیار ساده است و به تلاش محاسباتی بسیار کمتری نیاز دارد زیرا برای ارزیابی رفتار سراسری عناصر RC نیازی به نمایش واضح تقویت کننده های فولادی نیست.

Abstract

Numerical simulation of reinforced concrete structures requires the explicit representation of both the concrete and the reinforcement bars, where the two materials are modelled separately using appropriate constitutive laws including damage variables for concrete in compression and tension. Even if this way of modelling is convenient and satisfactory, it requires a huge computational effort especially in the case of large scale applications. The aim of this paper is to develop an alternative model dedicated for the simulation of large scale reinforced concrete structures with no need to represent explicitly the steel reinforcements. Based on the literature review, the authors developed a fictitious stress–strain relationship for reinforced concrete under tension. The model is based on the shape of the slip-adhesion curve between steel and concrete proposed by the European Committee for Concrete (C.E.B.) to estimate the crack opening widths. Relationships covering the cracked stage up to the yield point of the steel are proposed depending on the material properties of concrete and steel, on the reinforcement ratio, as well as on the crack widths. The developed model was successfully implemented in the ABAQUS commercial software. The effectiveness and computational efficiency are demonstrated through some examples under tensile and bending loadings.

4. Conclusion

Nowadays, the evaluation of the contribution of the concrete stiffness to the reinforced concrete tension element during the cracking stage is becoming increasingly popular. The building codes suggest designing the RC element in such a way to limit the crack opening widths in order to avoid corrosion of steel reinforcements. Several computational models dedicated to the prediction of the tensile stiffness of the RC elements are available in the literature. However, up to now, these models are not explored within the actual context of more and more intensive use of numerical simulation using the finite element method. The aim of this paper was to develop a simplified and fast predictive model to simulate the load-displacement behaviour of RC structures without the need to model the steel reinforcement. A finite element model that takes into account the degradation of the tensile stiffness of reinforced concrete during the cracking stage has been presented and evaluated for RC prism under tension and RC beam under bending. The model is quite simple and requires much less computational effort because it does not require the explicit representation of the steel reinforcement to evaluate the global behaviour of RC elements.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک مدل المان محدود محاسباتی ساده و سریع برای رفتار باربری غیرخطی سازه های بتنی تقویت شده

A simplified and fast computational finite element model for the nonlinear loaddisplacement behaviour of reinforced concrete structures

یک مطالعه درازمدت درباره کیفیت و حاصلخیزی خاک تحت خاک ورزی صفر و چرا در مولی سویل در آرژانتین

Soil quality and productivity under zero tillage and grazing on Mollisols in Argentina – A long-term study

چکیده

مقدمه

مواد و روش ها

محل مطالعه

نمونه برداری و تجزیه و تحلیل خاک

تعیین عملکرد محصول و پوشش باقیمانده

تجزیه و تحلیل آماری

نتایج و بحث

رطوبت خاک و عملکرد محصول

شاخص های حاصلخیزی خاک

نسبت های کربن و نیتروژن خاک و کربن بیوماس یا زیست توده میکروبی

ساختمان خاک و خواص هیدرولیکی

نتیجه گیری

چکیده

افزایش تقاضای جهانی برای غذا، فیبر و انرژی مباحث علمی و سیاسی را درباره نحوه دستیابی به افزایش بهره وری زمین بدون تخریب بیشتر خاک به راه انداخته است. هدف این مطالعه تعیین مقدار اثر درازمدت کشت بدون شخم با چرای سبک بر روی کیفیت خاک، بهره وری زمین، و کارآیی استفاده از منابع می باشد. آزمایش در سال 1993 با دو تیمار اصلی بدون شخم (NT) و خاکورزی مرسوم (CT) و هم چنین کرت های فرعی قرق و چرا در یک طرح نواری زوج با سه تکرار اجرا شد. محصولات زراعی شامل آفتابگردان، ذرت، سویا و گندم بودند و کلش ها به مدت 3 ماه توسط حیوانات جوان چرا شد. نمونه های خاک در سال 2015 گردآوری شده و کل کربن و نسبت های آن، نیتروژن کل، کربن بیوماس یا زیست توده میکروبی، محتوای رطوبت خاک، توزیع کلاس اندازه خاکدانه، وزن حجمی خاکدانه، میانگین تغییر قطر وزن، حداکثر جرم مخصوص ظاهری، نفوذپذیری کل، و هدایت پذیری هیدرولیک اشباع تعیین گردید. تولید محصول در بدون شخم (NT) به طور متوسط 13 درصد بیشتر از خاکورزی مرسوم (CT) بود، و چرا هیچ گونه تاثیری بر روی بازده نداشت. بدون شخم (NT) محتوای ماده آلی را تا 6 درصد افزایش داده و خاکورزی مرسوم (CT) آن را تا 1.7 درصد در 0.10 متر فوقانی در مقایسه با مقدار اصلی آن در سال 1993 کاهش داد و تغییرات معنی داری را در عمق 0.10 الی 0.20 متری نشان نداد. نسبت C ناپایدار و کربن بیوماس یا زیست توده میکروبی، روندی مشابهی را همراه با بالاترین مقدار در خاک فوقانی بدون شخم (NT) غیر قرق نشان داد. ما روابط مثبتی را بین بیوماس یا زیست توده میکروبی و کربن ناپایدار و نسبت های نیتروژن تنها برای خاک بدون شخم (NT) مشاهده نمودیم. همه شاخص های کیفیت فیزیکی خاک، مقادیر بهتری در خاک های بدون شخم (NT) نسبت به خاکورزی مرسوم (CT) داشتند، و چرا هیچ اثری نداشت. نتایج حاصل از این آزمایش درازمدت شواهدی ارائه نمود مبنی بر اینکه یک سیستم بدون شخم (NT) با چرای سبک، یک مدیریت زمین امکان پذیر محسوب می گردد که بهره وری زمین را در یک محیط نیمه خشک افزایش می دهد.

4- نتیجه گیری

نتایج حاصل از این آزمایش درازمدت شواهدی را در پشتیبانی از فرضیه ما ارائه می نماید مبنی بر اینکه یک سیستم بدون شخم (NT) با چرای سبک، یک مدیریت زمین امکان پذیر محسوب می گردد که بسیاری از الزامات مورد نیاز را برای توسعه پایدار محقق می سازد. بسیاری از پارامترهای تجزیه و تحلیل شده که به کارکرد اکوسیستم و ارائه خدمات اکوسیستم پاسخ می دهند مانند: چرخه و تهیه مواد مغذی، ذخیره و نفوذپذیری آب، ترسیب کربن، پیشگیری از فرسایش، حفاظت از زیستگاه برای جمعیت های میکروبی، و تولید مواد غذایی در سیستم بدون شخم (NT) در مقایسه با خاکورزی مرسوم (CT) برتر بودند. با این حال می دانیم که سیستم بدون شخم (NT) به خودی خود این اهداف را محقق نمی سازد بلکه تنها یک برنامه ریزی دقیق درباره تناوب زراعی و ورودی بقایای محصولات تضمین خواهد نمود که کارکردهای اکوسیستم خاک تحت این سیستم حفظ خواهد شد.

Abstract

The growing global demand for food, fibers and energy has triggered a scientific and political debate on how to attain increasing land productivity without further degrading soils. The objective of this study was to quantify the effect of long-term no-till cultivation with light grazing on soil quality, land productivity, and resource use efficiency. The experiment was established in 1993 with two main treatments, no-till (NT) and conventional tillage (CT), sub-divided into grazed and ungrazed subplots, in a paired strip design with three repetitions. Crops included sunflower, corn, soy and wheat, and stubbles were grazed for at 3 months with young animals. Soil samples were collected in 2015 and determinations included total carbon and its fractions, total nitrogen, microbial biomass carbon, soil moisture contents, aggregate size class distribution, volumetric aggregate weight, mean weight diameter change, maximum bulk density, total infiltration, and saturated hydraulic conductivity. Crop production was on average 13% higher in NT than in CT, and grazing had no effect on yields. NT increased organic matter contents by 6% and CT diminished it by 1.7% in the top 0.10 m compared to the original value in 1993, and showed no significant variation at 0.10–0.20 m depth. The labile C fractions and microbial biomass carbon showed a similar trend with highest values in the non-grazed NT topsoil. We found positive relationships between microbial biomass and labile carbon and nitrogen fractions only for the NT soils. All soil physical quality indicators had better values for NT compared to CT soils, and grazing had no effect. The results of this long-term experiment gave evidence that a NT system with light grazing was a feasible land management that increased land productivity in a semiarid environment.

4- Conclusions

The results of this long-term experiment gave evidence to support our hypothesis that a NT system with light grazing was a feasible land management that fulfilled many of the requirements for sustainable development. Most of the analyzed parameters that responded to ecosystem functioning and the delivery of ecosystem services, such as nutrient cycling and provision, water storage and infiltration, carbon sequestration, erosion prevention, conservation of habitat for microbial populations, and food production were superior in the NT system compared to conventional tillage. We are aware, however, that NT by itself will not fulfill these goals, but only a careful planning of crop rotations and residue inputs will assure that the soil’s ecosystem functions will be maintained under this system.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک مطالعه درازمدت درباره کیفیت و حاصلخیزی خاک تحت خاک ورزی صفر و چرا در مولی سویل در آرژانتین

Soil quality and productivity under zero tillage and grazing on Mollisols in Argentina – A long-term study