نام پژوهشگر: غلامعلی شفابخش

تحلیل ظرفیت بزرگراهها به همراه نرم افزار corsim و مطالعه موردی محور سمنان-گرمسار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1389
  امیر شاه حسینی   غلامعلی شفابخش

امروزه مشکلاتی مانند تراکم، آلودگی هوا، درصد زیاد تصادفات، افزایش غیر قابل قبول زمان سفرها، خسارت های جانی و مالی به علت تصادفات بیش از حد جاده ای و ناکارآمدی سیستم های حمل و نقل از جمله مشکلات عمده اغلب کشورها به ویژه کشورهای در حال توسعه می باشند. به طور کلی مفهوم تحلیل ظرفیت مجموعه ای از روش ها برای برآورد ترافیک عبوری از سطح تعریف شده و در شرایط عملکردی است. معیارهای عملکردی با تعریف مفهوم سطح سرویس معین می شود. مفهوم ظرفیت در مورد هر یک از تسهیلات عبور ترافیک مانند آزادراه یا بزرگراه ماکزیمم نرخ ساعتی است که اشخاص یا وسایل نقلیه می توانند به طور منطقی از یک نقطه یا بخش یکنواخت از جاده یا خط تحت یک دوره زمانی تعیین شده و در شرایط خاص راه، ترافیک و کنترل بگذرند. در این پروژه با عنوان تحلیل ظرفیت بزرگراهها، ظرفیت و سطح سرویس بزرگراهها را با دو روش تئوری و شبیه سازی کامپیوتری مورد بررسی قرار می دهیم. روابط و جداولی که به صورت تئوری برای تحلیل ظرفیت مورد استفاده قرار می گیرد بر پایه روابط راهنمای ظرفیت بزرگراهها (hcm) می باشد. برنامه شبیه سازی مورد استفاده نیز نرم افزار corsim است که در ادامه با آن بیشتر آشنا می شویم. نرم افزار corsim یک نرم افزار شبیه ساز ریزنگر در علم مهندسی ترافیک است که قدرت بالایی در تحلیل و بررسی شبکه راهها دارد. استفاده از این نرم افزار در کشور ما به علت عدم آشنایی محدود است و مطالعات انجام شده در محدوده شهری و با مسافت کوتاه انجام گرفته است. شبیه سازی جریان ترافیک بزرگراههای برون شهری در مسافت طولانی و محاسبه نرخ و چگالی جریان عبوری با استفاده از این نرم افزار به عنوان یک مطالعه نسبتاً جدید در کشور محسوب می گردد. در ادامه نیز به منظور مقایسه و تحلیل نتایج بین روابط تئوری و نرم افزار ظرفیت محور سمنان-گرمسار را به عنوان مطالعه موردی مورد بحث و بررسی قرار می دهیم و نتایج روابط و جداول تئوری را با نتایجی که نرم افزار به ما می دهد مقایسه کرده و مورد بحث و بررسی قرار می دهیم. اطلاعات هندسی و ترافیکی محور مورد مطالعه از طریق بررسی میدانی و آمارگیری بدست آمده است. بزرگراه به دفعات مورد پیمایش قرار گرفته است تا اطلاعات از دقت کافی برخوردار باشد. مطالعه انجام شده ظرفیت نسبتا مناسبی را در حال حاضر و با شرایط موجود برای بزرگراه نشان داده است. البته این مقادیر با تغییراتی در شرایط هندسی قابلیت بهبود به منظور ایجاد شرایط مطلوب با گسترش ترافیک در آینده را نیز دارا می باشد. در نهایت مقایسه پارامترهای ترافیکی پس از محاسبات از هر دو روش روابط تئوری و تحلیل نرم افزاری اختلاف ناچیز دو روش را نشان می داد. با تکیه بر روابط تئوری به عنوان روابط پایه این مورد اعتبار و قابلیت اطمینان نرم افزار corsim را نشان می دهد.

امکان سنجی استفاده از سیستم اتوبوسرانی سریع السیر در شهر ساری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1389
  مرتضی تقی زاده   غلامعلی شفابخش

بهبود سیستم حمل ونقل همگانی که بخش مهمی ازسیستم حمل ونقل است، اثر بسیارزیادی دربهبود مشکلات ساختاری وعملکردی سیستم حمل ونقل شهرهای بزرگ جهان خواهد داشت. بررسی اجمالی وضعیت حمل ونقل کشورهای پیشرفته موید این مطلب است که یکی از ویژگیهای عمده اینگونه کشورها در بخش حمل ونقل، برخورداری از شبکه حمل ونقل عمومی گسترده، ایمن و با قابلیت دسترسی آسان می باشد که در مقایسه با وسایل نقلیه شخصی با هزینه های واقعی از مزیتهای بالاتری نسبت به سایر سیستمهای حمل ونقل درون شهری برخوردار است. اکثر مردم برای استفاده از وسایل نقلیه شخصی در سفرهای داخل شهری دلایل مختلفی را بیان می دارند که برخی از آنها شامل: زمان سفر طولانی در وسایل نقلیه همگانی، عدم وجود سرویسهای کافی، عدم رضایت از خدمت دهی سیستم حمل و نقل همگانی، نارضایتی ناشی از ازدحام داخل وسایل نقلیه همگانی، عدم احساس اطمینان در داخل وسیله نقلیه همگانی ناشی از توانایی راننده و مسیر حرکتی و در نهایت عدم وجود سیستم های مناسب اطلاع رسانی در داخل و یا خارج وسیله نقلیه همگانی می باشد. نیاز به یک سیستم حمل و نقل همگانی با کیفیت بالا به منظور از بین بردن نتایج فوق باعث شده است تا در شهرهای توسعه یافته گرایش به استفاده از سیستمهای حمل ونقل با سرعت و کیفیت بالا افزایش یابد. با توجه به قانون توسعه حمل ونقل عمومی و مدیریت سوخت، دولت موظف است سهم حمل ونقل درون شهری را تا پایان برنامه پنجم به 75% برساند. احداث تراموا، قطار سبک شهری و حتی احداث شبکه مترو، توسعه و احداث بزرگراهها از جمله راهکارهای بلندمدت بهبود سیستم حمل و نقل هستند. اما با توجه به وضعیت موجود و هزینه بسیار بالای سیستمهای حمل ونقلی فوق الذکر، از راهکارهای کوتاه مدت و با هزینه ای پایینتر نیز می توان استفاده کرد. یکی از راهکارهای کوتاه مدت بهسازی ناوگان اتوبوسرانی و افزایش بهره وری آن است. سیستم حمل و نقل اتوبوسی سریع یک سیستم حمل و نقل با کیفیت بالا است که امکان جابجایی سریع، راحت و ایمن مسافران با درنظر گرفتن حق تقدم اتوبوس به سایر وسایل نقلیه، سرعت بالای بهره برداری، بازاریابی و خدمات رسانی مناسب به مسافران درحد عالی، فراهم می آورد. در اصل اتوبوس سریع از نظر سطح کارایی و مشخصه های رضایت مسافر قابل رقابت با سیستم حمل و نقل ریلی است اما از نظر هزینه بسیار ارزان تر از آن است. با توجه به عدم وجود سیستم حمل ونقل جایگزین مناسب مانند مترو، قطار شهری و... اتوبوسرانی مهمترین و اساسی ترین وسیله حمل ونقل عمومی در شهر ساری بوده و تا سالهای آینده نیز این موقعیت را حفظ خواهد کرد. در این مطالعه برآنیم امکان سنجی استفاده از سیستم اتوبوس سریع در شهر ساری را مورد بررسی قرار دهیم.

تحلیل عددی تماس چرخ و ریل به روش اجزای محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1390
  سمانه اکبری نژاد   غلامعلی شفابخش

یکی از اساسی ترین مشخصه وسایل نقلیه ریلی این است که حرکت چرخ هابه وسیله دو ریل هدایت شده و در طی عبور چرخ ها از روی ریل تمامی نیروها از طریق اندرکنش چرخ و ریل به خط آهن منتقل می شود. بدین ترتیب ناحیه کوچک تماس بین چرخ و ریل تحت شدیدترین تنش ها و فشارهای تماسی قرار دارد. در این تحقیق سعی می گردد با مدل سازی سه بعدی الاستو-پلاستیک چرخ و ریل uic60، با استفاده از روش المان محدود (fem) و به کمک نرم افزارهای اجزای محدود، تماس چرخ و ریل مورد مطالعه قرار گیرد. در مدل ایجاد شده اثرات قطر چرخ، بار چرخ و سرعت قطار بر روی تنش سطحی بین ریل و چرخ و خیز آن بررسی می شود. مقایسه نتایج حاصله نشان می دهد که با کاهش قطر چرخ، افزایش بار چرخ و سرعت قطار، میزان تنش سطحی و خیز افزایش یافته؛ ولیکن تغییر این مقادیر برای سرعت قطار مشهودتر می باشد.

توسعه روش های شناسایی، ارزیابی و الویت بندی نقاط حادثه خیز بر اساس روش های تصمیم گیری چند معیاره
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1390
  حسنا علیزاده گودرزی   غلامعلی شفابخش

چکیده امروزه تصادفات رانندگی به یکی از معضلات مهم کشورهای در حال توسعه در بخش حمل و نقل و اقتصاد تبدیل شده است.این در حالی است که هدف از بنیانگذاری و تبیین یک سیاست حمل و نقلی برای یک کشور بهترین,مفیدترین,کاملترین و امن ترین سیستم حمل و نقل و قرار دادن آن با کمترین هزینه در جامعه می باشد.هدف این پژوهش شناسایی و ارزیابی و اولویت بندی نقاط حادثه خیز با استفاده از روشهای کمی و کیفی می باشد تا بتواند هم نظر کارشناسان ایمنی, مهندسین ترافیک و هم دیدگاه مدیریتی مدیران را تامین کند. اطلاعات تصادفات سهم بسیار عمده ای در شناسایی و پیاده سازی اقدامات اصلاحی به عهده دارند.در بررسی آماری در مطالعات مربوط به تصادفات ،عدم وجود بانک اطلاعاتی صحیح و گزارشات در سطح مورد نیاز،بسیار به چشم می خورد و در مطالعاتی که آمار مبنا هستند،این مسئله باعث بروزخطاهای وسیع در خروجی کار می گردد.بهمین دلیل پژوهشگران بدنبال روش هایی رفته اند که کمترین نیاز را به آمار داشته باشد.در واقع در دسترس نبودن اطلاعات کمی باعث کیفی شدن شاخص های تصمیم گیری می شود .در این پژوهش بعد از شناخت و مشخص شدن گزینه های تصمیم گیری(نقاط حادثه خیز) ،با توجه به نتایج مطالعات صورت گرفته شاخص های تصمیم گیری تعریف گردیده اند، که در نهایت منجر به نظر خواهی از افراد خبره گردید.روش تصمیم گیری نیز از میان روش های تصمیم گیری چندمعیاره انتخاب شد.مشکلی که همواره تصمیم گیران در فرآیند تصمیم گیری با آن روبرو بوده اند ،وارد کردن قضاوت مهندسی از ابتدای فرآیند تا پایان آن است که به تبع آن اختلاف نظرها حتی تا مرحله نتیجه گیری و پس از آن ادامه می یافت همچنین روابط میان معیارها و درجه اهمیت های متفاوت آن ها در نظرگرفته نمی شد. برای حل این مشکل روش فرآیند تحلیل شبکه ای (anp) توسط ساعتی پیشنهاد شد. با توجه به اینکه این روش از میانگین گیری جهت شکل دهی سوپرماتریس استفاده می کند از تکنیک دیگری از روشهای تصمیم گیری چند معیاره به نام dematel که روش جدیدی جهت وزن دهی می باشد برای نشان دادن ساختار پیچیده روابط میان معیارها در یک سیستم و میزان تاثیر آنها بر یکدیگر استفاده شده است. در پایان نتایج حاصل از بکارگیری و مقایسه این دو روش نشان داد که "تعداد تصادفات " موثرترین شاخص در ارزیابی و الویت بندی نقاط حادثه خیز و "قوس کرسنگ" حادثه خیز ترین نقطه در جاده هراز از انتهای کمربندی آمل تا امامزاده هاشم در استان مازندران از سال 86 تا سال 88می باشد. نقاط حادثه خیز، تکنیکهای تصمیم گیری چند معیاره، anp ، dematel.

مطالعه عددی تحلیل و طراحی روسازیهای صلب باند فرودگاه با استفاده از روش های اجزاء محدود و سیستم های چند لایه ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1390
  عباس اکبری   غلامعلی شفابخش

تسهیلات زمینی بخش جدا ناپذیر فرودگاهها بوده که از جمله مهمترین آنها روسازی باند فرودگاه می باشند. از آنجاییکه بار چرخهای هواپیما مستقیما بر سیستم روسازی اعمال می گردد، رفتار و وضعیت روسازی بر عملکرد ترافیک روسازی اثر بسزایی دارد. لذا داشتن یک سیستم روسازی مناسب با توجه به در نظر گرفتن کلیه شرایط طراحی امری ضروری است. امروزه در اکثر فرودگاه ها نگهداری روسازی بخش قابل توجهی از هزینه ها را به خود اختصاص می دهد، لذا پیش از طراحی فرودگاه، آگاهی از سهم هر یک از انواع هواپیماها در میزان خرابی وارد بر روسازی می تواند به طراح کمک نموده و در سیتم مدیریت و نگهداری فرودگاه موثر واقع شود. در این پایان نامه ضمن بررسی تغییر شکل ها و تنش ها در روسازی صلب باند فرودگاه با استفاده از نرم افزار اجزای محدود abaqus، به محاسبه ضریب خسارت تجمعی وارده بر روسازی پرداخته و به تعیین هواپیماهایی که بیشترین خرابی را بر روسازی وارد می کنند و در ادامه با تقسیم هواپیماها در گروههای وزنی مختلف به تعیین بهینه ترین آرایش چرخها پرداخته شده است. همچنین با معرفی ledfaa و pcase به عنوان جدیدترین نسخه نرم افزارهای طراحی روسازی باند فرودگاه که توسط سازمان هوانوردی فدرال تهیه شده، به بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر طراحی روسازی پرداخته شده است. در نهایت به مقایسه نتایج خروجی نرم افزارهای طراحی در محاسبه ضریب خسارت تجمعی و نتایج حاصل از مدل سازی ها پرداخته شده است. نتایج بیانگر آنست که هواپیماهای a380-800f، b777-300er، c-17a وmd11er belly در میان گروههای مختلف هواپیماهای پهن پیکر بیشترین میزان خرابی را بر روسازی وارد می کنند. همچنین افزایش چرخها به صورت تاندوم مناسب ترین روش جهت کاهش ضریب خسارت تجمعی وارده بر روسازی می باشد.

ارزیابی اقتصادی گزینه های تعمیر و نگهداری روسازی راه ها با استفاده از نرم افزار real cost - مطالعه موردی محور گرگان-کردکوی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1390
  اسماعیل عبداله زاده   غلامعلی شفابخش

تحقیقات نشان می دهد، در سیستم مدیریت نگهداری روسازی، انتخاب مناسب گزینه های تناوبی تعمیر و نگهداری روسازی راهها از نظر اقتصادی ، فرآیندی بسیار مهم و حیاتی است که با سرمایه ملی کشور در ارتباط است. استفاده از مدل های مناسب و منطقی برای قضاوت اقتصادی بر روی گزینه های تناوبی تعمیر و نگهداری یک نکته ضروری و حائز اهمیت در چارچوب سیستم مدیریت روسازی است که تحلیل هزینه های چرخه ی عمر یکی از این روشها می باشد. در این تحقیق که مطالعه موردی برزگراه گرگان–کردکوی می باشد، ابتدا اطلاعات ورودی مورد نیاز نرم افزار rucks تهیه شده و مقادیر پایه برای اجزاء هزینه کاربران بدست آمده اند ، سپس نتایج حاصل از این نرم افزار، همراه با ورودی های دیگر مورد نیاز نرم افزار real cost گردآوری شده و با استفاده از روش تحلیل هزینه های چرخه عمر، ارزیابی اقتصادی بر روی گزینه های تناوبی تعمیر و نگهداری روسازی معرفی شده، انجام شده است. مقادیر پایه برای اجزاء هزینه کاربران، مانند هزینه های بهره برداری وسایل نقلیه و ارزش زمانی آنها را می توان به عنوان مقادیری کاربردی در تحقیقات آتی استفاده نمود. همچنین انتخاب گزینه های پیشگیرانه تعمیر و نگهداری به عنوان مقرون به صرفه ترین گزینه تناوبی تعمیر و نگهداری روسازی ما بین گزینه های معرفی شده نکته ای قابل توجه می باشد.

مطالعه عددی تحلیل و طراحی روسازی های صلب راه ها و استفاده از شبکه عصبی مصنوعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1390
  رضا نوروزی   غلامعلی شفابخش

نیاز به آشنایی با روسازی های بتنی و روش های تحلیل و طراحی آنها با توجه به شرایط امروز کشور ما از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. لذا خروجی نرم افزار های گوناگون تحلیل و طراحی و جزئیات مورد نیاز مدلسازی آنها نیاز به بررسی دارد. در بحث تحلیل، به بررسی 624 مدل روسازی صلب با تکیه بر اثرات ضخامت، مقاومت خاک بستر، شرایط لایه اساس، جزئیات محورهای عبوری و موقعیت اعمال بار پرداخته ایم و در ادامه، مطالعه عددی نتایج تحلیل 1248 مدل توسط دو نرم افزار abaqus و everfe، به ازای مقادیر تنش و افت و خیز حاصله طی نمودار ها و جداول انجام شده است. تعیین ضخامت مورد نیاز روسازی بتنی، طی 288 مدل روسازی و با تمرکز بر اثرات شرایط مقاومتی خاک بستر، ضخامت های لایه اساس و ترافیک عبوری از سبک تا فوق سنگین گام بعدی در این تحقیق بوده است. بررسی 576 نمونه روسازی با استفاده از دو نرم افزار winpas و pcase اطلاعات مفیدی برای انتخاب روش مناسب طراحی بدست داده اند. جهت ارائه ابزاری کارا برای تحلیل روسازی های صلب در کمترین زمان ممکن و حذف مشقات تهیه مدل و جزئیات مورد نیاز آن، یک شبکه عصبی انتشار برگشتی با میزان خطای بسیار ناچیز آموزش داده شده و در مرحله آزمایش، نتایج پیش بینی آن با نتایج خروجی نرم افزارهای المان محدود مقایسه گردیده است.

مطالعه عددی تحلیل و طراحی روسازی های انعطاف پذیر راه ها و استفاده از شبکه عصبی مصنوعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1390
  فاضل فصیحی   غلامعلی شفابخش

یک حمل و نقل مناسب و ایمن مستلزم وجود راه هایی با روسازی های با کیفیت بالا است. یکی از متداول ترین انواع روسازیهای مورد استفاده در راهها، روسازی های انعطاف پذیر یا آسفالتی است. این روسازی ها از چندین لایه (معمولا سه لایه) تشکیل شده اند که هر لایه از مصالح مختلف تشکیل شده است. هدف از طرح لایه های روسازی تبدیل و کاهش نیروهای محوری وارده توسط چرخ خودروها به تنش مجاز خاک بستر است. پس می توان یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار در طرح روسازی ها را، بررسی میزان تنش و کرنش موجود یا تحلیل روسازی در نقاط بحرانی همچون زیر لایه آسفالتی، روی خاک بستر و ... دانست که این عمل توسط دو روش سیستم تئوری چندلایه ای و روش اجزای محدود انجام می گیرد. در این پایان نامه پس از معرفی این دو روش، به معرفی روش های رایج در طرح روسازی ها پرداخته شده است. پس از آن نرم افزارهای مورد استفاده در این پایان نامه که عبارتند از: kenlayer، mfpds، winpas، pcase و abaqus معرفی و مورد بررسی قرار گرفته اند. در بخش بعدی به مقایسه و بررسی عوامل و پارامترهای موثر در تحلیل توسط نرم افزار اجزای محدود abaqus و عوامل موثر در طراحی روسازی توسط نرم افزارهای معتبر طراحی که در فصل سوم معرفی گردیدند، پرداخته شده است. در این فصل با توجه به محدوده مشخص شده خاک بستر و میزان ترافیک عبوری، نرم افزار طرح اقتصادی روسازی مشخص گردیده اند. در نهایت بر اساس نتایج حاصله از تحلیل های انجامی بر روی روسازی ها در این پایان نامه، مدلسازی شبکه عصبی مصنوعی انجام و شبکه عصبی بهینه انتخاب گردیده اند.

طرح و اجرای روسازی بتن غلتکی راهها،مطالعه موردی سایت ایران خودرو سمنان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1391
  امیر آقاسی   غلامعلی شفابخش

چکیده به علت افزایش بی سابقه قیمت قیر در طی سالهای اخیر، همچنین استحکام و مقاومت بالای بتن در برابر نیروهای ناشی از تردد وسایل نقلیه عبوری از سطح روسازی لزوم بررسی وتحلیل روسازی های بتنی از اهمیت خاصی برخوردار است. از میان انواع روسازی های بتنی، روسازی بتن غلتکی با توجه به اهمیت مسائل زیست محیطی به دلیل مصرف سیمان کمتر نسبت به سایر انواع روسازی بتنی متداول، عدم نیاز به تجهیزات خاص و امکان استفاده از مصالح سنگی با کیفیت پایین تر از استاندارد روسازی های بتنی معمولی، اکنون از جایگاه ویژه ای برخوردار است. ویژگی های فوق، همچنین به کاهش هزینه ها و امکان اجرای آن در مناطق مختلف با توجه به مصالح موجود منجر می شود. لذا هدف از طرح این موضوع ارزیابی این نوع روسازی و بررسی رفتار مصالح متشکله آن تحت تاثیر عوامل مختلف از قبیل درجه حرارت، بارگذاری، رطوبت و ... می باشد.

تحلیل جریان حرکتی عابرین پیاده با درنظر گرفتن سالخوردگی جمعیت کشور ایران با استفاده از روش شبیه ساری میکرو
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1391
  مهدی محمدی   غلامعلی شفابخش

چکیده پیاده روی یک فعالیت روزانه اجتناب ناپذیر است. افراد حداقل یک قسمت از مسیر حرکتی خود تا مسیر مشخصی را پیاده روی می کنند. پیاده روی علاوه بر ارتقای سلامت عمومی،موجب پویایی بیشتر محیط شهری می شود. بین فضاهای عمومی شهری پیاده رو عمومی ترین فضا محسوب می شود، لذا فعالیت های بسیاری در گذشته به منظور بهبود و مدیریت آنها صورت گرفته است، به طوری که برخی از مطالعات توجه اصلی خود را به مدیریت و استفاده مناسب از فضاهای عمومی شهری اختصاص داده اند. در سال های اخیر مسئولین سلامت عمومی و طراحان شهری توجه بیشتری به فضای پیاده روها و بهبود کیفی محیط آنها داشته اند، تا فضای مناسب و امنی را برای حرکت عابرین پیاده فراهم نمایند. اهمیت پیاده روی و نحوه ساخت و مدیریت پیاده روها از جنبه های مختلفی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برخی از مطالعات، اثر ترافیک را روی رفتار و درک عابرین از موضع ایمنی بررسی کرده اند، و برخی دیگر، اثر تسهیلات موجود در محیط پیاده روها را روی رضایت و مقبولیت افراد مورد بررسی قرار داده اند. در فاصله سال های 1375 تا 1385، هرم سنی جمعیت ایران تحولات ساختاری قابل ملاحظه ای را تجربه کرده است. طی مدت یاد شده، سهم جمعیت کمتر از 15 سال کشور از 6/39 درصد به حدود 28 درصد کاهش یافته است. با چنین کاهشی، جمعیت ایران به سرعت به سمت سالخوردگی سوق یافته که این امر پیامدهای سنگین اجتماعی و اقتصادی را به توسعه آینده کشور تحمیل خواهد کرد. هدف اصلی مطالعه پیشرو تخمین اثر جمعیت افراد سالخورده در جریان حرکتی سایر عابرین پیاده در پیاده روهای شهر تهران برای اولین بار در ایران با استفاده از روش شبیه سازی میکرو است. مدل میکرو شبیه سازی عابرین پیاده یک روش شبیه سازی رایانه مبنا است که رفتار حرکتی تک تک عابرین از جمله سرعت، مسیر و جهت حرکت هر عابر را به صورت مجزا در نظر می گیرد. طبق نتایج به دست آمده از این تحقیق افزایش جمعیت مسن می تواند کیفت سرویس دهی پیاده روها را به سطح سرویس های پایین تر انتقال دهد، همچنین کاهش میانگین سرعت حرکت و فضای آزاد پیاده روی برای مسیرهای عریض تر لزوماً کمتر از مسیرهای باریک نیست، به طوری که با افزایش عرض پیاده رو تغییرات میانگین سرعت کل عابرین و متوسط فضای حرکتی ابتدا تا عرض مشخصی کاهش و سپس شروع به افزایش می نماید. این افزایش در حدی است که برای پیاده رو های پهن تر بیشتر از پیاده روهای باریک تر می باشد. واژه های کلیدی: سالخوردگان، جریان حرکت، پیاده رو، شبیه سازی

تأثیر افزودن مواد شیمیایی (معدنی) بر میـزان تغییر شکل پذیری خاک های رمبنـده سمنـان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1391
  سید حسین دستی گردی   عبدالحسین حداد

خاک های رمبنده، در حالت طبیعی نهشته هایی سست و دارای ساختار متخلخل بوده و بیشتر در مناطق خشک و بیابانی یافت می شوند. ذرات این خاک ها در حالت غیر اشباع توسط کشش مویینگی و در حالت خشک توسط عوامل سیمانتاسیون نظیر پیوندهای رسی و سیلتی و یا توسط مواد چسبنده مانند کربنات کلسیم به یکدیگر متصل گشته که این عامل سیمانتاسیون مقاومت ظاهری بالایی را در این خاک ها ایجاد می نماید. ولی به دلیل از بین رفتن آن به هنگام افزایش رطوبت، ساختار خاک فرو می ریزد. شهر سمنان به واسطه قرارگیری در منطقه خشک و رمبنده بودن خاک در بخش هایی از آن، در معرض خطرات ناشی از این پدیده قرار دارد. از این رو مطالعات بیشتر در زمینه شناخت و روش های مقابله با این پدیده از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق، روش تثبیت با مواد شیمیایی و معدنی جهت بهسازی خاک رمبنده مورد مطالعه، استفاده گردید و بدین منظور اثر میکروسیلیس، بنتونیت و خاکستر پوسته برنج بر روی تغییر حجم خاک مورد مطالعه بررسی شد. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد که پدیده رمبندگی در همه خاک ها ممکن است رخ دهد و بایستی این پدیده در خاک های با درصد رطوبت کم، چگالی خشک کم و نسبت تخلخل بالا مورد بررسی قرار گیرد. بر اساس نتایج آزمایش ها بر روی نمونه های تثبیت شده، افزودن خاکستر پوسته برنج بر حدود اتربرگ خاک ماسه ای لای دار مورد مطالعه تأثیری نداشته، افزودن میکروسیلیس بیش از 2 درصد وزنی خاک، باعث کاهش حد روانی خاک شده و در حالت ترکیبی شامل 3 درصد میکروسیلیس ثابت و درصدهای متغیر بنتونیت، با افزایش درصد بنتونیت حدود اتربرگ افزایش داشته است. همچنین بر اساس این نتایج، افزودن میکروسیلیس تا 4 درصد وزنی خاک، باعث کاهش رمبندگی شده و نسبت های بیشتر رمبندگی را افزایش داده است. در حالت ترکیبی و همچنین در حالت افزودن خاکستر پوسته برنج، به ترتیب با افزایش درصد بنتونیت و خاکستر پوسته برنج پتانسیل رمبندگی به طور پیوسته روند کاهشی داشته است.

بررسی رفتار مصالح روسازی انعطاف پذیر راه به روش میکروسازه ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1391
  احمد مهرابی   غلامعلی شفابخش

به کمک روش میکروسازه پژوهش هایی در زمینه ی راه و ترابری صورت گرفته است. اما توجه اندکی به نحوه ی مدل نمودن اجزای تشکیل دهنده ی رویه ی راه شده است. در بهترین حالت از آنالیز تصویری برای این منظور استفاده شده است. روش آنالیز تصویری محدودیت هایی دارد. در این پژوهش از روش نوینی در این مورد استفاده شده است. در تحلیل المان محدود گسسته میکروسازه ای پیش بینی مسیر و نحوه ی گسست رویه ی راه انجام پذیر است. لیکن تعریف و اجرای آن در حالت المان محدود پیوسته صورت نپذیرفته بود. در این پژوهش به بررسی امکان سنجی این موضوع پرداخته شده است. در پژوهش حاضر، از روش ابداعی تولید و جانمایی مصالح رویه ی راه به کمک توزیع های آماری استفاده گردیده است. بررسی های صورت گرفته نشان دهنده ی این موضوع بود که توزیع آماری یکنواخت، مناسب برای تولید مصالح رویه ی راه به روش بیان شده می باشد. به کمک این روش محدودیت های روش آنالیز تصویری رفع گردید

تحلیل دینامیکی روسازی آسفالتی راه تحت باگذاری های مختلف
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1392
  مانا معتمدی   غلامعلی شفابخش

عوامل گوناگونی همچون مقدار بار، سرعت، اثر چرخ، زمان (نرخ بارگذاری)، تناوب استراحت، دما، وضعیت تنش، مد بارگذاری، پیر شدگی و رطوبت می تواند بر رفتار آسفالت در برابر تغییر شکل و کارایی تاثیرگذار باشد. برای درک بهتر تاثیر عوامل ذکر شده بر کارایی بتن آسفالتی با استفاده از مدل های متعدد مانند اجزاء محدود توسعه یافته اند. این مدل ها برای مهندسین روسازی، می توانند اطلاعات دقیقی را در مورد عملکرد روسازی آسفالتی تحت شرایط بارگذاری واقعی فراهم کنند؛ بنابراین با استفاده از آن می توانند ارزیابی بهتری از سازه روسازی در شرایط مختلف داشت. تحلیل روسازی انعطاف پذیر عمدتا بر اساس روش تجربی با استفاده از رفتار الاستیک لایه ها صورت می گیرد. در حال حاضر در طراحی ها تغییرات به سمت تکنیک هایی برای به حداقل رساندن محدودیت ها در تعیین تنش، کرنش و جابجایی برای تجزیه و تحلیل روسازی ها می باشد. امروزه نرم افزار های مختلف در طراحی و تحلیل انواع روسازی بسیار قدرتمند می باشند، همچنین اکثر تحلیل ها تا به حال به صورت استاتیکی بوده که مدل سازی نامناسبی از شرایط راه می باشد. به دلیل وقت گیر بودن روش های تجربی و آزمایشگاهی همچنین ناکافی بودن امکانات امروزه روش های عددی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق مقایسه ای بین تحلیل دینامیکی و استاتیکی صورت گرفته، به معرفی و مقایسه نرم افزار های طراحی و تحلیل روسازی انعطاف پذیر پرداخته، روش های تجربی و آزمایشگاهی را بیان کرده، در نهایت روسازی انعطاف پذیررا تحت بار دینامیکی مدل کرده و به تحلیل نتایج می پردازیم. بعد از مدلسازی با 3 نرم افزار انسیس، آباکوس و 3d-move این نتیجه به دست آمد که نرم افزار اباکوس نسبت به انسیس، سریع تر و جامع تر برای تحلیل روسازی می باشد. هم چنین 3d-move نسبت به آباکوس در مدل های مختلف ویسکو بهتر عمل می کند، ولی آباکوس تحلیل دینامیک متنوع تر و قوی تری دارد. مقایسه بین سرعت های مختلف نشان داد سرعت های بالا، خرابی کمتری را در بر دارد. تاثیرات مشخصات مصالح بر کرنش کششی طولی زیر آسفالت مورد مطالعه قرار گرفت، به طور کلی تاثیر سرعت بر کرنش کششی طولی زیر لایه آسفالتی در سرعت های پایین و دماهای بالا چشمگیرتر است، در سرعت های پایین به دلیل نزدیک شدن به حالت استاتیک و دماهای بالا نیز به دلیل نزدیک شدن به رفتار ویسکو این تغییرات به وجود می آید، شبکه مناسب نیز تعیین گشت.

مقایسه تحلیل دینامیکی و استاتیکی روسازی آسفالتی راه و مدل سازی آن با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1392
  محسن طالب صفا   غلامعلی شفابخش

با توجه به نقش کلیدی روسازی راه، مهندسین همواره به دنبال روش هاییهستند تا تصویرواقع بینانه تری از عکس العمل روسازی تحت تأثیر عوامل مختلف به دست آورند. آگاهی از پاسخ روسازیتحت ترافیک عبوری از الزامات برای طراحی روسازیمی باشد. مدل‏های متداول طراحی روسازی بارهای اعمالی را به صورت استاتیک در نظر می گیرند و در نظر نگرفتن اینتأثیر دینامیک، اشاره بر این دارد که روسازی تحت بار متحرک رفتاری همانند بار ثابت خواهد داشت که این مسئله به دور از واقعیتمی باشد.روش های عددی گوناگونی برای پیش‏بینی پاسخ دینامیکی روسازی‏ها مورد استفاده قرار می‏گیرد که یکی از اینروش ها، روش لایه محدود می باشد که برنامه‏ی3d-move بر اساس آن توسعه یافته است. در اینپایان نامه به توضیح مختصری از روش لایه محدود پرداخته شد و با استفاده از برنامه‏ی3d-move به مقایسه ی پاسخ دینامیکی و استاتیکی روسازیانعطاف پذیرپرداختیم و تأثیر پارامترهای مختلفی همچون سرعت حرکت بار، توزیع یکنواخت و غیریکنواخت بار، فشار باد تایر،میرایی لایهآسفالتو دمای تحلیلبر پاسخ‏های بحرانی روسازی،مورد بررسی قرار داده شد. همچنین در ادامه با توجه به زمان بر بودن تحلیل روسازی تحت عوامل مذکور، شبکه عصبی مصنوعی مناسب برای تحلیل روسازی مورد مطالعه،تحت تأثیر پارامترهای مورد نظر ارائهگردید. نتایج مقایسه ی تحلیل استاتیکی و دینامیکی نشان داد که حرکت بار باعث کاهش پتانسیل خرابی شیارشدگی و خستگی بستر و افزایش خرابی شیارشدگی لایه آسفالتی می‏شود. همچنین افزایش سرعت حرکت بار و افزایش میرایی لایه آسفالتی باعث کاهش پاسخ ها و افزایش فشار باد تایر و دما باعث افزایشپاسخ های روسازی می گردد. همچنین بررسی ها برای الگوریتم بهینه شبکه عصبی نشان داد که شبکه‏ای با ساختار 1-16-6 با قابلیت اطمینان بالایی توانایی پیش بینیکرنش های زیر لایه آسفالتی را دارا می باشد.

ارزیابی اقتصادی گزینه های تعمیر و نگهداری روسازی راه ها با استفاده از نرم افزار hdm-4 مطالعه موردی محور سمنان -فیروزکوه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1392
  صابر کیه بادرودی   غلامعلی شفابخش

راه ها سرمایه ی ملی هر کشوری محسوب می شوند و سالانه بخش عظیمی از بودجه ی عمرانی کشورها صرف ترمیم و نگهداری و بهسازی آن ها می شود، بنابراین در شبکه ی راه ها استفاده از یک سامانه ی مدیریت و نگهداری که از آن بتوان به عنوان یک ابزار برای تصمیم گیری ها و بهینه کردن هزینه های ترمیم و نگهداری استفاده کرد امری ضروری است. در این تحقیق سعی شده با معرفی یکی از پر کاربردترین نرم افزارهای مدیریت و نگهداری راه ها به نام hdm-4 و مطالعه ی موردی در محور فیروزکوه- سمنان به منظور درک بیشتر شرایط واقعی در مقایسه با شرایط تئوری، ابتدا اطلاعات ورودی مورد نیاز نرم افزار تهیه شده و با استفاده از روش تحلیل هزینه های چرخه عمر، ارزیابی اقتصادی بر روی گزینه های تناوبی تعمیر و نگهداری روسازی معرفی شده، انجام گیرد. با واردکردن ورودی های لازم برای محور سمنان-فیروزکوه در نرم افزار، نرم افزار با توجه به شاخص ارزش خالص فعلی (npv) گزینه ای که هم برای کاربران راه و هم برای کارفرما به عنوان مقرون به صرفه ترین گزینه تناوبی تعمیر و نگهداری روسازی است را تعیین می کند. در پایان نتایج نرم افزار hdm-4 با نتایج نرم افزار معتبر دیگری در زمینه مدیریت و نگهداری راه ها به نام real costنیز مقایسه می گردد.

تحلیل اجزاء محدود روسازی بتن بلوکی تحت بارگذاری استاتیکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1392
  بابک پورزند حسین آباد   غلامعلی شفابخش

در روسازی های بتن بلوکی، بلوک ها سطح رویه را تشکیل می دهند و بخش عمده بار نیز در همین لایه مستهلک می شود. این پژوهش به تحلیل استاتیکی روسازی بلوک بتنی می پردازد که در آن با تغییر ضخامت بلوک ها، تغییر مکان عمودی روسازی بلوک بتنی را مطالعه می کند و نیز با تغییر ضخامت ماسه بسترساز، نشست روسازی را بررسی می کند. مدل سازی این روسازی در نرم افزار اجزاء محدود abaqus انجام شده و برای اعتبارسنجی مدل روسازی بلوک بتنی، مقایسه ای بین تنش های عمودی این روسازی از نرم افزار با نتایج تحلیلی بدست آمده از یک آزمایش بارگذاری دقیق از روسازی بلوک بتنی انجام شده است. با توجه به این که تحلیل اجزای محدود برای محیط های پوسته مناسب است و روسازی بتن بلوکی فاقد چنین محیطی است، در این پژوهش سعی بر آن شد که با بدست آوردن روابط ریاضی برای تحلیل نشست، مقایسه ای بین این روسازی با روسازی آسفالتی نیز انجام شود.

تاثیر آب و هوا بر ظرفیت راهها با تاکید بر حفظ ایمنی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1391
  محمدرضا میری قلعه نوی   غلامعلی شفابخش

بی شک یکی از عوامل موثر بر جریان ترافیک و همچنین ایمنی ترافیک، آب و هوا میباشد. آب و هوا در شرایط گوناگونی نظیر مه ( در این تحقیق دید افقی کمتر از 1000 متر ) بارش(نرمه باران، باران و برف ) و نیز در شرایطی که شرایط توام بارش و مه روی دهد موجب تغییر در سرعت، حجم و نرخ تردد خودروهای عبوری از مسیر شده و از اینرو منجر به تغییر در ظرفیت، حجم، نرخ تردد و ایمنی ترافیک مسیر میشود.روش تحقیق: برای بررسی تاثیر شرایط آب و هوایی مختلف بر ظرفیت، حجم، نرخ تردد، سرعت و ایمنی راهها، اطلاعات مربوط به ترددشماری محور مورد مطالعه(آزادراه باغچه – مشهد) در یک دوره زمانی حدود 2 سال مورد بررسی قرار گرفت و اطلاعات وضع هوای ساعتی در این بازه زمانی با اطلاعات ترددشماری ساعتی منطبق گردید. پس از مشخص شدن شرایط مختلف آب و هوایی در هر ساعت، شرایط آب و هوایی به 11 دسته ی بدون پدیده، بارش، مه، نرمه باران، باران، برف، بارش و مه، نرمه باران و مه، برف و مه، و طوفان تقسیم بندی شد. سپس با بررسی صورت گرفته داده های مربوط به شرایط طوفان به دلیل تعداد کم رویداد از کل داده ها حذف گردید و پس از آن اقدام به رسم نمودارهای مربوط به سرعت – تردد و سرعت گشته و نتایج مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. لازم به ذکر است که در بررسی تاثیر شرایط مختلف آب و هوایی بر سرعت، با توجه به بازه های زمانی یک ساعته در شبانه روز، تاثیر تاریکی شب در تشدید شرایط مختلف آب و هوایی نیز مورد بررسی قرار گرفت.نتایج: بابررسی های صورت گرفته بر روی منابع مورد استفاده در این تحقیق، بطور کلی شرایط آب و هوایی منجر به کاهش در ظرفیت راه و همچنین سرعت جریان ترافیک میشوند. محور مورد مطالعه در شرایط بدون پدیده تا کنون 3229 خودرو را از خود عبور داده است و بیشترین نرخ ترددی که تا کنون در این محور در بازه زمانی مورد مطالعه مشاهده شده است 10/87 درصد نسبت به شرایط بدون پدیده کاهش داشته است و این در شرایطی است که این کاهش در حداکثر حجم و نرخ تردد مشاهده شده در شرایط گوناگون تا 72/93درصد که در شرایط وقوع برف به همراه مه میباشد نیز افزایش میابد. در بازه های زمانی مختلف کاهش سرعت ناشی از شرایط مختلف آب و هوایی متفاوت بوده که این تغییر از 5/71 درصد کاهش در شرایط مه تا 27/04درصد کاهش در شرایط برف و مه متغیر میباشد و در ساعات تاریکی شب، علی رغم اینکه محور دارای سامانه روشنایی میباشد، تاثیر شرایط مختلف آب و هوایی نظیر بارش، مه و یا تاثیر توأم مه و بارش بیشتر از شرایط روشنایی روز بوده است.

تحلیل روسازی راه های با سرعت طرح بالا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1391
  محمدرضا نماینده جورابچی   غلامعلی شفابخش

پاسخ موقتی یک رویه ی الاستیک که روی نیم فضایی الاستیک قرار دارد و در معرض بارهای متحرک می باشد در اینجا مدنظر است. هر دو مورد پی صرفاً الاستیک؛ و نیز رویه ای الاستیک با اندازه ای محدود بر پی الاستیک درنظر گرفته می شود. روش های عددی به کار رفته عبارتند از: روش اجزای مرزی دامنه ی زمانی برای پی الاستیک یک ترکیب روش اجزای مرزی دامنه ی زمانی برای خاک و روش اجزای محدود نیمه گسسته برای رویه ی الاستیک با اندازه ی محدود. شیوه های درونیابی خطی زمان در روش اجزای مرزی لحاظ شده است. انتگرال گیری بطور تحلیلی در زمان صورت گرفته است. جواب تحلیلی یک بار منفرد متحرک بر رویه ای الاستیک نامحدود که بر بستر نیم فضای الاستیک قرار دارد در اینجا بدست آمده است و بعنوان معیاری در برابر آنچه که راه حل های عددی کنونی با آن مقایسه می گردد، به کار گرفته می شود. همچنین دقت شیوه ی عددی توسط مقایسه کردن، راه حل هایی با نتایج عددی معلوم، تأیید می گردد. مقایسه ی راه حل هایی بر اساس مدل پی وینکلر محدودیت های قابلیت چنین مدلی را مخصوصاً در موارد سرعت های بالای بارهای متحرک آشکار می سازد. این بدان دلیل است که نه اینرسی پی و نه رفتار پی بعنوان جسمی پیوسته می تواند بطور مناسب در پی وینکلر تشریح گردد. مطالعه ای پارامتری برای تأثیرات سرعت بار متحرک، توزیع بار و غیره بر پاسخ دینامیکی مجموعه ی خاک-روسازی مورد تحقیق قرار گرفته است. بعلاوه از روش محاسباتی حاضر برای مسئله ی عبور هواپیمای ترابری از یک روسازی صلب بر بستر خاک استفاده شده است. پاسخ های روسازی ها برای سرعت های مختلف عبور ارائه داده شده اند. از طرفی تحلیل دینامیکی موقتی غیرخطی یک روسازی الاستیک خطی سه بعدی که بر بستر خاک الاستوپلاستیک در معرض بار متحرک قرار گرفته، نیز ارائه گردیده است. روش اجزاء مرزی غیرخطی دامنه ی زمانی برای تحلیل خاک بستر با روش اجزای محدود برای تحلیل روسازی ترکیب شده است. روش اجزای مرزی غیرخطی براساس یک رویکرد تنش اولیه می باشد. دقت الگوریتم توسط مقایسه با راه حل های تحلیلی موجود سنجیده شده و نتایج عددی را منتشر ساخته است.

تعیین مقدار بهینه مواد افزودنی در افزایش پارامترهای مقاومتی روسازی های آسفالتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1391
  هادی موسوی نژاد   غلامعلی شفابخش

از دیرباز یکی از مهمترین نیازهای بشر توسعه حمل و نقل و ساخت راه های ارتباطی ایمن در راستای گسترش امپراطوری ها و در بلند مدت پیشرفت تمدن ها بوده است. تعداد زیادی از این راه ها با روسازی محکم ساخته شده بودند. و امروزه با افزایش هزینه ها و بیشتر شدنِ بارهای وارده به روسازی ها و افزایش حجم ترافیک و ساخت خودرو های پر سرعت نیاز به روسازی های مقاوم تر و با عمر سرویس دهی بیشتر حس شده است.بدین دلایل طراحان راه می بایست روسازی های جاده ها را برای خرابی های ناشی از پدیده خستگی و ترک های انقباضی در هوای سرد و شیارشدگی در هواهای گرم کنترل نمایند، در مناطق معتدل، کاربرد قیرهای سخت موجب ترک خوردگی سطح رویه آسفالتی در فصل سرد زمستان می شود و اگر از قیرهای نرم استفاده کنیم در فصل گرم تابستان با مشکل شیار شدگی مواجه خواهیم شد.ازین رو می بایست از قیر های اصلاح شده ای استفاده گردد تا بتواند مقاومت مخلوط آسفالتی را در برابر پدیده شیار شدگی در هوای گرم بالا ببرد و همچنین مخلوط را در برابر ترک های هوای سرد مقاوم کند. با توجه به توسعه فناوری نانو و کمبود پژوهش ها در مورد کاربرد این مواد در آسفالت در تحقیق پیش رو تاثیرات نانو رس را در بهبود خواص قیر و همچنین بهبود پارامتر های مخلوط های آسفالتی ، با توجه بیشتر به مقاومت آن در برابر پدیده شیار شدگی بررسی کرده ایم.

پیش بینی باند برشی و تغییر شکل شیب های خاکی به روش اجزای منفصل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1392
  عاطفه صادقی پالند   غلامعلی شفابخش

تمرکز تغییر شکل¬های برشی در نواری محدود در اصطلاح باند برشی نامیده می¬شود و پدیده¬ای است که بیشتر در خاک¬های دانه¬ای رخ می¬دهد. طی این پدیده، ذرات خاک از محل خود جدا می¬شوند و در امتداد تنش ماکزیمم اعمالی قرار می¬گیرند و در برخی نقاط تماس، نیروی تماسی موجود از مقاومت بین ذرات بیشتر می¬شود و این ذرات به طور ناگهانی نسبت به هم حرکت¬های بزرگی خواهند داشت. درحالی که سایر قسمت¬ها آرایش قبلی خود را حفظ می¬کنند .این ناحیه دارای ضخامت محدود و به طور معمول با نسبت منافذ بالا نسبت به خاک اطرافش مشخص می¬شود. این تغییر شکل¬های ماکروسکوپیک به دلیل تغییرات میکروساختار مواد می¬باشند. برای اینکه پدیده¬های فیزیکی از جمله تغییراتی که در ساختمان خاک در محدوده باند برشی به وجود می¬آید در نظر گرفته شود، برخی تکنیک¬های آزمایشگاهی مانند استفاده از مواد فتوالاستیک و مدلسازی¬ها بر مبنای مکانیک پیوسته بکارگرفته شدند که مشکلات و محدودیت¬های فراوانی داشتند. روش اجزا مجزا برخی از اشکالات موجود در روش¬های آزمایشگاهی و مدلسازی بر مبنای محیط¬های پیوسته را برطرف می¬کند و یک روش ایده¬آل برای بررسی باند برشی در یک محیط دانه¬ای هنگامی که تحت تأثیر نیروهای خارجی قرار می¬گیرد، می¬باشد. در این پایان¬نامه، خاک¬های دانه¬ای در دو حالت، یکبار وقتی بین ذرات پیوندی وجود ندارد و بار دیگر وقتی بین همان ذرات پیوند وجود دارد، بوسیله روش اجزا مجزا مدل شده¬اند. در ابتدا مدلسازی بر روی نمونه¬های سه محوری خاک انجام شد. بعضی از معیارهای تعیین باند برشی در نمونه¬های سه محوری گسترش یافتند و نتایج حاصل با هم مقایسه شده¬اند. سپس مدلسازی المان مجزا در شیب¬های خاکی تعمیم داده شد تا پیشروی باند برشی در این سازه¬ها را مورد مطالعه قرار دهد. در بخش اول تاثیر چسبندگی و پوکی خاک¬های دانه¬ای روی مقاومت بیشینه و پاسخ مکانیکی آن¬ها مورد بررسی قرار گرفت و سپس به بررسی الگوی تغییر¬شکل آن¬ها در مقیاس ذره¬ای و ارتباط بین چرخش ذرات، شکست پیوندها، تغییرات تدریجی زنجیره نیروهای تماسی و تغییرات پوکی پرداخته شد و به کمک عوامل فوق و تغییرات آن¬ها محدوده باند برشی پیش¬بینی گردید. در واقع تمامی این روش¬ها بهم مرتبط هستند زیرا چرخش زیاد ذرات در یک ناحیه بیانگر این واقعیت است که در آن محدوده، پیوند موجود بین ذرات گسیخته شده و ذرات آزادی دورانی بیشتری دارند. همچنین ویژگی بارز ناحیه برشی، تخلخل بالا مصالح در این ناحیه است که نشان دهنده کاهش تعداد تماس¬ ذرات در این ناحیه می¬باشد بنابراین نیروی تماسی که در اثر تماس ایجاد می¬گردد، در این قسمت از بین می¬رود. در نمونه تست دومحوری مشخص، محدوده باند برشی بدست آمده از تمامی روش¬های مورد استفاده در پیش¬بینی باند برشی، انطباق خوبی باهم داشته¬اند. در بخش دوم از همان مصالح که در نمونه¬های شبیه¬سازی¬شده از آزمایش دو¬محوری بکار رفتند برای مدلسازی شیب خاکی استفاده شد. در این راستا دو نوع شیب با هندسه و مصالح یکسان یکبار در حالتی که بین مصالح دانه-ای پیوند وجود ندارد و بار دیگر در حالتی که بین ذرات آن مصالح پیوند و چسبندگی وجود دارد، مدل شده است. روش¬های تایید¬شده برای پیش¬بینی باند برشی در تست¬های دو¬محوری در شیب¬های خاکی با همان مصالح تعمیم داده شدند. مشاهدات نشان می¬دهد که در نمونه¬های عددی دو¬محوری که در آن¬ها بین مصالح دانه¬ای چسبندگی وجود ندارد، تمرکز کرنش در محدوده¬ای خاص اتفاق نمی¬افتد و این در حالیست که اگر در همان مصالح بین ذرات پیوند وجود داشته باشد، تمرکز کرنش در نواری محدود که همان باند برشی است، قابل¬مشاهده می¬باشد. در شیب¬های خاکی نیز در حالتی که مصالح دانه¬ای صرفا اصطکاکی باشند محدوده¬ای که تمرکز تغییر¬شکل¬ها در آن رخ دهد، قابل¬مشاهده نبوده و گسیختگی¬ها بصورت سطحی است و در این حالت حرکت ذرات به موازات شیب می¬باشد. اما در شیب¬های خاکی با مصالح دانه¬ای که بین ذرات آن چسبندگی و پیوند وجود داشته باشد، گسیختگی¬ها گوه¬ای شکل است.

تحلیل عددی تسلیح لایه های غیر تثبیت شده روسازی راه ها با ژئوگرید
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه پیام نور - دانشگاه پیام نور استان تهران - دانشکده مهندسی عمران 1393
  عبدالمجید غفارپور جهرمی   غلامعلی شفابخش

ابداع روشهای جدید طراحی و استفاده از مصالح نوین در احداث روسازی راهها که بتواند محدودیتها ناشی از مصالح بکار رفته ، روش اجرا و شرایط نامساعد محیطی و ژئوتکنیکی را بر طرف و از دیدگاه اقتصادی مقرون به صرفه باشد همواره مورد نظر طراحان ، مجریان و کارفرمایان بوده است . نقش اصلی لایه های روسازی راه این است که بارهای وارده را تحمل و تعدیل دهد تا به خاک بستر برساند . در خیلی از موارد از طریق مسلح کردن آنها می تواند مقاومت آنها را در مقابل تنشها و نیروهایی که به آنها وارد می شود افزایش داد . تا کنون این چنین مدل سازی و تحلیل های عددی بیشتر بر روی بستر ، خاکریزها و شیروانی ها صورت گرفته و کمتر در رابطه با لایه های روسازی صورت پذیرفته است. در این پژوهش ابتدا دو نوع جاده را تعریف کرده یکی با مصالح تسلیح نشده و دیگری با مصالح تسلیح شده با ژئوگرید سپس اقدام به مدل سازی برپایه تئوری المان محدود در نرم افزار پلکسیس جهت روسازی تسلیح نشده و همچنین روسازی تسلیح شده به ژئوگرید با جایگذاری در عمقهای مختلف (50 و 35 و 20 و 13 سانتیمتری) شده و تاثیر تغییر جایگذاری ژئوگرید و سختی آن بر جابجایی های افقی ، قائم (نشست) ، کرنش و تنش موثر در حالت تسلیح شده و مقایسه آن با حالت تسلیح نشده می کنیم .

تحلیل ویسکوالاستیک روسازی های انعطاف پذیر راه ها در اثر بارگذاری استاتیکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1393
  محمد شرافت   غلامعلی شفابخش

حدود پنجاه سال است که در طراحی روسازی، از پاسخ های تحلیل سیستم های الاستیک چندلایه استفاده می شود. در این روش، فرض بر آن است که لایه های روسازی از مصالحی تشکیل شده اند که الاستیک هستند. مدت زیادی از ابداع نظریه ی ویسکوالاستیسیته می گذرد و مدت ها است که مشخص شده است که آسفالت، رفتاری ویسکوالاستیک دارد، ولی تاکنون استفاده ی زیادی از نظریه ی ویسکوالاستیسیته در تحلیل و طراحی روسازی نشده است. پژوهش های محققان مختلف، بیانگر این است که در نظر گرفتن رفتار ویسکوالاستیک روسازی های انعطاف پذیر ضروری است و طراحی آن ها با فرض الاستیک بودن آسفالت، موجب طراحی هایی می شود که محافظه کارانه نیستند و این به نوبه ی خود، موجب خراب شدن زودتر از موعد روسازی می شود. هدف این پژوهش، به دست آوردن پاسخ های ویسکوالاستیک وابسته به زمان روسازی های انعطاف پذیری است که در معرض بار دایره ای یکنواخت (بار چرخ) استاتیک قرار دارند. پاسخ های ویسکوالاستیک، با استفاده از پاسخ های سیستم های الاستیک چندلایه، اصل تناظر الاستیک-ویسکوالاستیک و تبدیل معکوس لاپلاس عددی، به دست آمده است. به این منظور، برنامه ای رایانه ای در محیط نرم افزار مَسمَتیکا نوشته شده است که قادر به تحلیل ویسکوالاستیک سیستم های چندلایه ی روسازی انعطاف پذیر است. به منظور اعتبارسنجی، پاسخ هایی که با استفاده از برنامه برای یک سیستم یک لایه به دست آمده اند، با پاسخ های به دست آمده از روابط صریح ، مقایسه شده اند. این مقایسه ها تا زمان 10 ثانیه و در بازه های 0.1 ثانیه و تا عمق 2 متر و در بازه های 0.1 متر انجام شده اند. انطباق مناسبی بین پاسخ های به دست آمده از برنامه و روابط صریح مشاهده شد و بیشترین مقدار خطا 2.91 درصد بود.

تأثیر افزودنی گوگاس (گوگرد اصلاح شده) بر پتانسیل شیار شدگی مخلوط های آسفالتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1393
  مجتبی موسوی   غلامعلی شفابخش

تغییر شکل های دائمی (شیار شدگی) یکی از مشکلات اساسی در مخلوط های آسفالتی می باشد. برای رفع این مشکل از افزودنی های مختلف در مخلوط های آسفالتی استفاده می شود. در این تحقیق گوگرد پلیمری (گوگاس) با نسبت های وزنی80/20 و 60/40 گوگرد پلیمری به قیر، با قیر مخلوط جایگزین شد و تأثیر هر یک از این درصدهای وزنی بر تغییر شکل های دائمی مخلوط های آسفالتی با استفاده از آزمون های مارشال و خزش دینامیک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین مقایسه ای بین مخلوط های حاوی گوگرد پلیمری و مخلوط آسفالت معمولی انجام گرفت. نتایج به دست آمده در این پژوهش حاکی از آن است که میزان تغییر شکل های دائمی مخلوط های آسفالت معمولی نسبت به مخلوط های آسفالت دارای گوگرد پلیمری بسیار بیشتر بوده و افزودن گوگرد پلیمری باعث افزایش قابل ملاحظه ی مقاومت در برابر تغییر شکل های دائمی مخلوط های آسفالتی و در نتیجه کاهش شیار شدگی می شود. بیشترین کاهش در تغییر شکل های دائمی، مربوط به نمونه های دارای 40 درصد گوگرد پلیمری بود که کاهش حدود 50 درصد را نسبت به نمونه های آسفالت معمولی نشان داد. با توجه به ارزانی گوگرد پلیمری (گوگاس) و این نکته که این ماده مضرات گوگرد را هنگام اختلاط ندارد، بنابراین این افزودنی با نسبت وزنی 60/40 گوگرد پلیمری به قیر، برای کاهش تغییر شکل های دائمی مخلوط های آسفالتی پیشنهاد می شود.

بررسی کاربرد نانو ذرات در بهبود خصوصیات عملکردی و زیست محیطی بتن آسفالتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1393
  امید جعفری آنی   غلامعلی شفابخش

در سال های اخیر فناوری نانو به دلیل دارا بودن خصوصیات منحصربه فردش در بهبود ویژگی های مواد در بسیاری از زمینه های مهندسی به کار می رود. روسازی آسفالتی باهدف تحمل بارها و ترافیک سنگین در ساخت راه ها مورداستفاده قرار می گیرد. افزایش روزافزون بارهای محوری و ترافیک سنگین وسایل نقلیه منجر به وقوع خرابی هایی همچون شیار شدگی، خستگی، خرابی رطوبتی و....... در روسازی می شود که از این میان شیار شدگی یکی از مهم ترین خرابی ها در روسازی بخصوص در دمای بالا به شمار می رود که منجر به کاهش عمر سرویس دهی روسازی می شود. از طرفی ترافیک وسایط نقلیه شهری و فعالیت های کارخانجات صنعتی از بزرگ ترین منابع آلوده کننده هوا در سرتاسر جهان به شمار می روند. اکثر این آلودگی ها ناشی از احتراق ناقص سوخت های فسیلی و بخصوص فراورده های نفتی می باشند. ترافیک بیش ازحد و روز افزون ناشی از رشد جمعیت در کشورها باعث گسترش بیش از پیش آلودگی شده و زندگی در چنین شرایطی سلامت انسآن ها را به مخاطره می اندازد. با توجه به اینکه گازهای منتشره و آلاینده های خروجی از اگزوز خودروها در تماس مستقیم با سطح روسازی راه ها قرار دارند، لذا کاربرد مواد جاذب آلودگی در ساخت روکش های روسازی می تواند به عنوان روشی موثر در کاهش حجم این آلودگی ها مطرح گردد. هدف از این پژوهش بکار بردن نانو تیتانیوم دی اکسید و نانو سیلیسیوم دی اکسید در روسازی آسفالتی به منظور دستیابی به روکش آسفالتی با قدرت باربری بالا و مقاوم در برابر تغییر شکل های ماندگار و همچنین دارای قدرت جذب و کاهش آلاینده های زیست محیطی می باشد. بدین منظور آزمایشات عملکردی قیر و مخلوط آسفالتی و همچنین آزمون های زیست محیطی بر روی نمونه های ساده و اصلاح شده با نانو مواد صورت گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که کاربرد این نانو مواد ویژگی های قیر خالص را بهبود بخشیده و باعث افزایش مقاومت مخلوط آسفالتی در برابر بارهای وارده و پدیده شیار شدگی می شود. همچنین نتایج آزمون های زیست محیطی نشان داد که افزودن نانو مواد به روسازی آسفالتی تأثیر شایانی در کاهش آلودگی های زیست محیطی دارد.

تحلیل دینامیکی خطوط بدون بالاست راه آهن با در نظر گرفتن اندرکنش چرخ و ریل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1393
  افشین فامیلی   غلامعلی شفابخش

امروزه به دلایل گسترده ای از قبیل کاهش ارتفاع خط، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری، افزایش عمر خدمت دهی، امکان حمل ونقل با سرعت های بالا و افزایش مقاومت جانبی خط، استفاده از روسازی بدون بالاست راه آهن افزایش چشمگیری داشته است. ازجمله مزایای خطوط بدون بالاست نسبت به خطوط بالاستی می توان به پایداری بالای خط، هزینه تعمیر و نگهداری کم، طول عمر بالا (60 سال) و کاهش وزن و ارتفاع خط اشاره نمود. با این وجود هزینه ساخت بالا به عنوان معایب این خطوط ذکر می شود. هدف این تحقیق، بررسی پارامترهای موثر در تحلیل دینامیکی خط بدون بالاست هست. بدین منظور ابتدا به بررسی انواع خطوط بدون بالاستی که امروزه در کشورهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، می پردازد. حداقل 34 نوع مختلف سیستم خطوط بدون بالاست ریلی در شبکه های ریلی سراسر جهان به ثبت رسیده است. یکی از موثرترین و پرکاربردترین این سیستم خطوط، خط بدون بالاست rheda2000 هست، که در این تحقیق مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. به منظور صحت سنجی و اعتبارسنجی مدل، با کمک نرم افزار اجزای محدود آباکوس، نتایج مدل استاتیکی دال خط با نتایج کار مدل دیگر مقایسه شد. با توجه به نتایج به دست آمده از مقایسه این دو مدل، می توان دریافت که نتایج با دقت خوبی انطباق با نتایج مدل دیگر دارد. علاوه بر این حساسیت سنجی نسبت به پارامترهای مدل خرابی بتن انجام گرفت بطوریکه با توجه به نمودارهای خروجی می توان نشان داد که مدل نسبت به پارامتر خروج از مرکزیت، kc، مقاومت تک محوره به مقاومت دو محوره بتن حساسیت نشان نمی دهد. با توجه به نمودار خروجی پارامتر زاویه اتساع بتن، می توان دریافت با افزایش این متغیر، مدل سخت تر شده و کرنش المان های سازه کاهش پیدا می کند. به منظور مطالعه پارامتری تحلیل دینامیکی دال خط، تأثیر پارامتر سرعت، ضخامت دال و چینش آرماتورهای دال مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به این مطالعه می توان دریافت که با توجه به جلوگیری از توزیع ترک های کششی در دال بتنی و همچنین کاهش کرنش عمودی در المان های سازه، به کارگیری آرماتورهای طولی و شبکه ای در دال بتنی پیشنهاد می شود

بررسی آزمایشگاهی یخ زدایی راه ها با استفاده از روسازی های بتنی رسانا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1393
  پیمان ملکی   غلامعلی شفابخش

یخ زدایی راه ها به طورکلی با استفاده از روش های مکانیکی (استفاده از برف روب، لودر و ...)، شیمیایی (استفاده از نمک، استات پتاسیم و...) و گرمایشی (لوله های آب گرم و روش های الکتریکی و ...) صورت می پذیرد. در این بین به علت چسبندگی زیاد بین سطح یخ و روسازی با روش های مکانیکی نمی توان تمام یخ را از سطح جاده پاک نمود، همچنین روش های شیمیایی سبب به وجود آمدن مخاطرات زیست محیطی، تخریب سطح روسازی و خوردگی تجهیزات و خودروها می شود. استفاده از روسازی بتنی رسانا برای یخ زدایی علاوه بر این که سبب آلودگی زیست محیطی نمی شود، مشکلات استفاده از یخ زداهای شیمیایی را نیز ایجاد نمی کند. همچنین این امکان وجود دارد که با تعبیه سنسورهای کنترل دما، عملیات یخ زدایی به صورت کاملاً خودکار صورت پذیرد. با افزودن 15% وزنی براده آهن و 2% حجمی الیاف فولادی علاوه بر مقاومت فشاری mpa29 مقاومت الکتریکی مطلوب جهت یخ زدایی روسازی حاصل می گردد. با استفاده توأم 20% براده آهن و 2% وزنی الیاف فولادی علاوه بر این که می توان به مقاومت فشاری mpa 7/23 دست یافت، همچنین توان متوسط m2/w5/25 توسط بتن رسانا برای بالا بردن دمای دال از ?c 5- تا ?c15 در 45 دقیقه نیز مصرف می گردد که با توجه به عدم ایجاد آلودگی های زیست محیطی، ازنظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه هست. استفاده از دال های گرمایشی با الیاف cfrp به جای براده آهن، به دلیل توان مصرفی بسیار پایین و در نتیجه هزینه عملیات یخ زدایی پایین تر، گزینه بسیار مناسب تری می باشد. با توجه به توان مصرفی w/m255/2 و افزایش دمای از ?c5- تا ?c7/11 در مدت زمان 200 دقیقه در شرایط کنترل شده ی دمایی، استفاده از 2% حجمی الیاف cfrp و 2% حجمی الیاف فولادی گزینه مناسبی برای دال های بتنی رسانا می باشد.

تخمین ماتریس مبدا-مقصد با استفاده از شمارش حجم ترافیک جاده ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1393
  مصطفی نعیمی   غلامعلی شفابخش

یکی از مهم ترین مراحل برنامه ریزی حمل ونقل تعیین جدول تقاضای سفر است. اطلاعات تقاضای سفر به صورت جداول مبدأ-مقصد نمایش داده شده و نشان دهنده حجم تقاضای سفر از هر یک از نقاط تولید سفر (مبدأ) به نقاط جذب سفر (مقصد) است. روش معمول و سنتی دستیابی به این جدول، آمارگیری مبدأ-مقصد است. از آنجا که این آمارگیری نیازمند صرف هزینه، زمان و نیروی انسانی زیادی است، طراحی روش های کم هزینه و سریع تر توسط محققین و پژوهش گران حمل ونقل مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. یکی از روش هایی که به طور جدی در این زمینه مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از اطلاعات حجم تردد در کمان های شبکه ترافیکی شهری به علت امکان دسترسی آسان و راحت به این اطلاعات است. در این پایان نامه این مهم به کمک نرم افزار ترافیکی و کلان نگر transcad عملیاتی شده است. این نرم افزار برای تعیین ماتریس مبدأ-مقصد از روش پیشنهادی نیلسن که یک روش دو سطحی برای حل هم زمان مسأله برآورد و تخصیص ترافیک با بکارگیری روش های تعادلی برای شبکه های بزرگ مقیاس می باشد استفاده می کند. این روش یک روش تکراری است که در هر تکرار سعی دارد به ماتریسی برسد که جریان های نزدیک تر به جریان های مشاهده شده را تولید کند و تا آنجا که ممکن است از ماتریس اولیه فاصله نگیرد. ماتریس مبدأ-مقصد برای دو مدل ترافیکی شهر کوچک و خلوت و شهر سایکس فالز و شلوغ برآورده شده است. برای این منظور از روش های مختلف تخصیص ترافیک استفاده شده است و نتایج نشان داده است که ماتریس برآورده شده با استفاده از روش تخصیص ترافیک تعادل استفاده کننده تصادفی(sue) با تابع همگرایی یکنواخت دارای همبستگی بیشتری با ماتریس مشاهده شده می باشد. علاوه بر این ماتریس های برآورده شده در هر کدام از دو مدل ترافیکی نشان دهنده توانایی بالای روش مورد استفاده در برآورد ماتریس مبدأ-مقصد می باشد. علاوه بر این سرعت برآورد ماتریس و رسیدن به جواب در این نرم افزار در مقایسه با روش های مشابه بالاتر می باشد و همچنین در این روش محدودیتی در استفاده از اطلاعات ترافیکی برای برآورد ماتریس مبدأ-مقصد وجود ندارد.

ارزیابی ازمایشگاهی پدیده شیار شدگی مخلوطهای اسفالتی گرم اصلاح شده با الیاف پلیمری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1393
  محمد غلامی   غلامعلی شفابخش

مقاومت کم روسازیهادر برابر بارهای دینامیکی وعمر کوتاه سرویس دهی انها از عمده ترین مشکلات موجود درحفاظت ونگهداری راهها به شمار می اید.استفاده از مواد افزودنی در ساخت مخلوطهای اسفالتی به منظور افزایش قابلیت انها گسترش چشمگیری یافته است.این امر هزینه نگهداری از شبکه راهها را کاهش خواهد داد.کاهش ضخامت روسازی وجلوگیری از مصرف اضافی مصالح از هدر رفت منابع وکمک به حفظ محیط زیست خواهد نمود.

ارزیابی عملکرد مخلوط های آسفالت گرم حاوی قیرگیلسونایت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1393
  حمیدرضا جهانیان   غلامعلی شفابخش

ایجاد قفل و بست مناسب سنگدانه ای که با انتخاب نوع دانه بندی، نوع و درصد مناسب افزودنی، قیر و مصالح سنگی صورت می گیرد، عامل تعیین کننده ای در افزایش مقاومت شیارشدگی، کیفیت روسازی و عمر مخلوط های آسفالتی است. علیرغم درصد وزنی بسیار کم قیر در مخلوط های آسفالتی، در حال حاضر بخش مهمی از تحقیقات و پژوهش ها در بحث روسازی، پیرامون قیر انجام می گیرد. گیلسونایت به عنوان تقویت کننده و سفت کننده قیر شناخته شده و نتایج آزمایشگاهی نشان داده که گیلسونایت ترکیبی با عملکرد بالا و مناسب برای قیر جاده ای در برابر فشارهای بالا است. در این پژوهش اثر قیر طبیعی بر ویژگی های حساسیت حرارتی قیر و مخلوط آسفالتی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از گیلسونایت با درصدهای مختلف 0%، 2%، 4%، 6%، 8% و10% (کل قیر مورد استفاده در مخلوط) استفاده و اثر آن بر نقطه نرمی، درجه نفوذ، ویسکوزیته، انگمی، افت وزنی، وزن مخصوص و درجه اشتعال قیر مورد آزمایش قرار گرفته است. پس از تعیین درصد قیر بهینه افزودنی گیلسونایت، آزمایشات مقاومت مارشال و روانی، کشش غیرمستقیم و حساسیت رطوبتی و شیار شدگی (با دستگاه wheel tracker) بر روی نمونه های آسفالتی با قیر بهینه انجام شده است. علاوه بر آن خزش دینامیکی و مدول برجهندگی با استفاده از دستگاه utmآزمایش گردید. بر اساس نتایج بدست آمده با افزودن گیلسونایت به قیر در مخلوط های آسفالت گرم مقاومت مارشال و پارامتر مدول برجهندگی نمونه های آسفالتی افزایش قابل توجهی داشته است. با این حال آزمایش مدول برجهندگی بیانگر کاهش خاصیت انعطاف پذیری مخلوط های آسفالتی ساخته شده با قیرهای اصلاح شده است. همچنین افزایش عدد روانی حاصل از آزمایش خزش دینامیکی، نشان دهنده افزایش مقاومت شیارشدگی نمونه ها می باشد که نتایج بدست آمده از آزمایش ویلتراک، آزمایش خزش را تایید میکند. گیلسونایت مورد استفاده دراین تحقیق از معدن موجود در استان کرمانشاه بدست آمده و قیر مورد نظر، قیرخالص 70-60 پالایشگاه اصفهان است.

مدلسازی انتشار آلاینده های هواپیماها در فرودگاه بین المللی حضرت امام (ره) و مهرآباد با استفاده از نرم افزار adms
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1393
  میرعمادالدین سمنانی   غلامعلی شفابخش

در سالهای اخیر با افزایش فزاینده ترافیک هوایی، میزان آلایندگی ناشی از این بخش از حمل و نقل به شدت در حال افزایش است، بطوریکه طبق آخرین برآوردها سهم حمل ونقل هوایی از انتشار گاز های گلخانه ای در جو حدود 7% می باشد. این پایان نامه با هدف بررسی میزان انتشار آلاینده ها ناشی از کارکرد هواپیما ها در هر سیکل نشست و برخاست (lto) و بررسی تاثیر جریانات جوی بر پخش و انتشار آنها در فرودگاه امام (ره) و مهر آباد و در نهایت، مدل انتشار این آلاینده ها بر کلانشهر تهران صورت گرفته است. آلاینده ها مورد بررسی در این تحقیق مشتمل بر co وnox می باشند که مقدار تولیدی هر کدام از این آلاینده ها توسط موتور هواپیما، بوسیله سازمان بین المللی هوانوردی(icao) بانک اطلاعات آلایندگی موتور، بدست آورده شده و برای بدست آوردن فاکتور آلایندگی از آنها استفاده شده است. محاسبات انجام شده بر اساس داده های پروازی ضبط شده بوسیله نمایندگی سازمان فرودگاههای کشور در هر دو فرودگاه می باشد. برای مدلسازی انتشار این آلاینده ها در فرودگاههای مذکور از نرم افزار آلاینده هوا adms استفاده شده است که نحوه پخش آلاینده ها را بصورت کانتور های سه بعدی غلظت آلاینده ها نمایش می دهد.این پایان نامه بر اساس داده های سالهای 89الی92 (4سال) می باشد که فاکتور آلایندگی این دو فرودگاه طی این چهار سال به تفکیک؛مهر آباد ton90/33720 و فرودگاه امام ره ton7/6932 می باشد.

ارائه الگوریتم مکانیابی دوربین های کنترل سرعت در بزرگراه ها (مطالعه موردی محور سمنان - دامغان)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1393
  حمیدرضا منتظری   غلامعلی شفابخش

دوربین های کنترل سرعت یکی از اجزای سیستم های هوشمند حمل و نقل بوده که عمدتا برای کنترل محدودیت های سرعت از آنها استفاده می شود . کنترل سرعت بر کاهش تعداد تصادفات فوتی و جرحی در جاده ها بسیار موثر است. مهمترین و شاید پرچالش ترین مسئله در استفاده از روشهای کنترل سرعت ، دستیابی به معیارهای مناسب جهت مکان یابی تجهیزات مربوطه می باشد. در این تحقیق سعی شده است الگوریتمی جهت مکانیابی این دوربین های مبتنی بر وضعیت موجود بزرگراه مورد مطالعه و رفتار واقعی رانندگان ارائه گردد. لذا برای تعیین مقاطع بحرانی و انتخاب محل دوربین های کنترل سرعت سه شاخص مهم ایمنی ، فیزیکی و ترافیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است . در شاخص ایمنی تعداد و نوع تصادف (شدت تصادف) ، در شاخص فیزیکی ، طرح هندسی ، چگالی دسترسی ها ، مناطق جمعتی ، تابلوها و تجهیزات ، ابنیه فنی و پاسگاه های پلیس راه و برای شاخص فیزیکی تعداد خطوط و میزان تردد وسایل نقلیه در هر شبانه روز بعنوان پارامترهای موثر به روش امتیاز دهی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

ارزیابی رفتار شیار شدکی در مخلوط های آسفالتی ماستیک درشت دانه اصلاح شده با نانو اکسیدآهن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده عمران 1393
  سجاد کفاش زاده   غلامعلی شفابخش

همه ساله بخش قابل توجهی از بودجه کشورهای مختلف دنیا صرف مرمت و بازسازی روسازی راهها و فرودگاهها می گردد.مقاومت کم روسازی در برابر بارهای دینامیکی و عمر کوتاه سرویس دهی آنها از عمده ترین مشکلات موجود در حفاظت و نگهداری راهها به شمار می آید.در سالیان اخیر استفاده از موادافزودنی در ساخت مخلوط های آسفالتی به منظور افزایش قابلیت آنها در برابر بارهای دینامیکی و کاربرد مجدد در راهها گسترش چشمگیری یافته است.تحقیقات انجام شده در این زمینه نشان می دهد که ایجاد یک آسفالت مقاوم که بتواند عمر مفید بیشتری داشته و اصطلاحا خود را ترمیم کند نه تنها هزینه نگهداری از راهها را کاهش داده بلکه از ایجاد پدیده شیارشدگی در طول عمر مفید روسازی جلوگیری به عمل می آورد. هدف از این پژوهش کاربرد فناوری نانو در ارزیابی آزمایشگاهی مخلوط های آسفالتی با افزودن درصدهای مختلفی از نانوذرات و بررسی عملکرد آن تحت آزمایشات خزش دینامیکی و ویل تراک می باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که افزودن نانو ذرات به میزان قابل توجهی عملکرد مخلوط های آسفالت ماستیک درشت دانه ( بهترین عملکرد را در اضافه کردن 0.9 نانو اکسید آهن ) در برابر پدیده شیارشدگی افزایش خواهد داد و در نتیجه افزودن نانو اکسید آهن به مخلوط آسفالتی باعث کاهش کرنش بسته به دماها و تنش های متفاوت است و با افزایش 0.9 درصد نانو اکسید آهن حدود 25 تا 40% کمتر از میزان عمق شیار نمونه های کنترل می باشد و در نتیجه می توان بیان داشت که افزودن نانو اکسید آهن به مخلوط های آسفالتی بطور متوسط سبب بهبود به میزان 33% در عمق شیار می گردد و با افزایش درصدهایی از نانوذرات،به علت تقویت پیوند بخش های ساختاری قیر،تغییر شکل های ماندگار بوقوع پیوسته در ساخت مخلوط های آسفالت ماستیک درشت دانه را کاهش می دهد واژه های کلیدی: نانوآسفالت،نانواکسیدآهن،آسفالت ماستیک درشت دانه، شیارشدگی.

تخمین عمر خستگی مخلوط های آسفالت سنگدانه ای درشت دانه اصلاح شده با نانو اکسید آلومینیوم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1393
  سامان کردی   غلامعلی شفابخش

چند سالیست که گرایش به استفاده از مواد اصلاح کننده در قیر و مخلوط های آسفالتی هدف اصلی بسیاری از تحقیقات و پژوهش های صورت گرفته در حوزه روسازی های آسفالتی می باشد. تمامی تلاش های فوق به منظور افزایش کارایی و مقاومت مخلوط ها در برابر بارهای دینامیکی وسایل نقلیه و همچنین شرایط محیطی مختلف می باشد. تکنولوژی نانو مواد نیز از جدیدترین این مواد افزودنی می باشد که با توجه به قابلیت های فراوان به عنوان یک ماده افزودنی مطلوب در اصلاح رفتار مخلوط ها مورد استفاده قرار گرفته است. تاکنون تحقیقات آزمایشگاهی زیادی به منظور بهبود رفتار مخلوط های آسفالتی با دانه بندی پیوسته بوسیله نانو مواد صورت پذیرفته است اما استفاده از نانو مواد در مخلوط های آسفالت ماستیک درشت دانه به ندرت صورت پذیرفته است.

بررسی اثر نانو اکسید آهن بر مدول برجهندگی و عمر خستگی مخلوط های آسفالت ماستیک درشت دانه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1393
  ضیاء الحق کردی تودزیل   غلامعلی شفابخش

روسازی راه ها در کل طول دوره عمر خود دچار خرابی های گوناگون مانند ترک و شیار شدگی می شوند. با توجه به رو به رشد بودن میزان بارهای عبوری، مهندسان سعی می کنند با استفاده از مواد افزودنی، خصوصیات و مشخصات عملکردی مخلوط های آسفالتی را بهبود بخشند. این اصلاح کننده ها به این علت مورد استفاده قرار می گیرند که قیر نمی تواند عملکرد مناسبی در تمام شرایط محیطی و بارگذاری داشته باشد. نانو مواد از جمله جدیدترین تکنولوژی هاییست که در علوم مختلف به سرعت در حال پیشرفت می باشد. مزایای فراوان این تکنولوژی سبب گردیده که محققان حوزه روسازی از آن در بهبود مخلوط های آسفالتی مورد استفاده قرار دهند. در این پایان نامه به بررسی یکی از کارآمدترین و پر کاربردترین نانو مواد در صنایع مختلف به نام نانو اکسید آهن (fe2o3) بر خصوصیات قیر و مخلوط های آسفالتی ماستیک درشت دانه پرداخته می شود

بررسی و مدلسازی خصوصیات و رفتار رانندگان به هنگام سبقت در جاده های دوخطه دوطرفه برون شهری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1394
  رضا ترابی   غلامعلی شفابخش

یکی از اساسی ترین مسائل در بحث ایمنی جاده ها رفتار رانندگان می باشد. آمار ها نشان می دهد حدود 90 درصد تصادفات با خصوصیات اخلاقی و رفتاری راننده ها ارتباط مستقیم دارد. رفتار رانندگان در تصمیم به سبقت با عوامل متعددی از جمله جنسیت، سن، شغل، میزان تحصیلات و خصوصیات فردی و روانی افراد مرتبط می باشد. در این پژوهش پس از 384 راننده که اقدام به سبقت نموده اند خواسته شد پرسشنامه دموگرافیک و پرسشنامه رفتار رانندگی که بر پایه پرسشنامه رفتار رانندگی منچستر تهیه شده است را تکمیل کنند. با استفاده از روش همبستگی پیرسون وجود رابطه همبستگی بین متغیرهای مستقل و وابسته در پرسشنامه ها مورد بررسی قرار گرفت و سپس این داده ها با رگرسیون چندگانه مدلسازی شد. سپس آمار تصادفات سبقت در جاده مورد مطالعه از بانک اطلاعاتی پلیس راه که از فرمهای کام 114 استخراج شده است جمع آوری و به روش رگرسیون لجستیک مدلسازی گردید. نتایج پژوهش نشان می دهد بین ویژگیهای فردی، سن، جنس، شغل و میزان تحصیلات راننده و تصادفات ناشی از سبقت و رفتارهای پرخطر رابطه معنی داری وجود دارد.

استفاده از gis در مکان یابی آبگذرها مطالعه موردی محور سمنان- شاهرود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1393
  محمد ایمانی   غلامعلی شفابخش

از عوامل مهمی که باعث افزایش هزینه های پروژه های راه در حمل و نقل جاده ای در کشور شده است، فقدان ابزار کافی و اطلاعات مناسب برای مدیران و کارشناسان است. مطالعات هیدورولوژیکی و حوزه آبریز مسیر مورد بررسی و ارائه مدل هایی برای مکان یابی بهینه آب گذرها، می تواند به عنوان ابزاری در انتخاب گزینه ها و کاهش هزینه های مسیر در پروژه های حمل و نقل به کار رود. در این تحقیق در ابتدا محور مورد مطالعه که محور سمنان- شاهرود است مورد بررسی قرار گرفته و نقشه های مربوط به توپوگرافی و هم چنین آبگذرهای مسیر تهیه شده است. این نقشه ها با استفاده از نرم افزار arc gis آماده شده اند.

بررسی تاثیر پارامترهای ترافیکی در آلودگی هوای ناشی از حمل ونقل در نزدیکی میادین و تقاطعات با استفاده از روش مدلسازی و میدانی – مطالعه ی موردی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1394
  سعید مهرابی   غلامعلی شفابخش

امروزه افزایش رشد جمعیت و به تبع آن گسترش استفاده از وسایل نقلیه، موجب شده تا آلودگی ناشی از حمل ونقل به شدت افزایش یابد. انتشار این آلاینده ها تاثیرات سویی بر سلامت جسمی و روحی افراد می گذارد. یکی از دلایلی که آلودگی های ترافیکی به حداکثر خود می رسد هنگامی است که جریان ترافیکی به وقفه افتاده و از تردد طبیعی خود باز بماند که این پدیده مرتبا در تقاطعات و میادین شهری بوقوع می پیوندد. از این رو می بایست شرایط ترافیکی و زیست محیطی این مناطق نسبت به سایر قسمت های شهری مورد توجه ویژه ای قرار گیرد. در این پایان نامه جهت بررسی عوامل آلودگی هوای تقاطعات، مدل های انتشار معتبر بررسی شده و از بین آن ها مدل نرم افزاری ive انتخاب گردید. مطالعات میدانی گسترده و همه جانبه در تقاطع شهرداری شهرستان نجف آباد اصفهان در دو فصل زمستان و بهار، جمعا طی مدت 59 روز، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین صورت که تمامی شرایط این تقاطع وارد مدل گردیده و نتایج حاصله با داده های سنجش میدانی برای آلاینده های no و no2 و co مقایسه شد. پس از ارزیابی و اعتبارسنجی مدل ive، با تغییر پارامترهای مختلف ترافیکی و هندسی در مدل، چگونگی و روند تاثیر هر یک در نشر آلاینده ها بررسی گردید. نتایج همبستگی بین غلظت های آلاینده ی co در دو روش برابر 86/0+ در فصل بهار و 88/0+ در فصل زمستان و برای آلاینده ی nox برابر84/0+ در فصل بهار و 85/0+ در فصل زمستان بدست آمد. این نتایج حاکی از مناسب بودن مدل ive جهت بررسی تاثیر سیاست های ترافیکی از لحاظ زیست محیطی خصوصا در تقاطعات و میادین شهری کشورمان می باشد. همچنین مشخص گردید که پارامترهای سبک رانندگی (شامل دو عامل شتاب و سیکل رانندگی)، حجم ترافیک، تاخیرات ناشی از چراغ، سرعت ناوگان و شیب خیابان ها بیشترین تاثیر را در آلودگی هوای تقاطعات دارند. در این بین سبک رانندگی بیشترین حساسیت را از خود نشان داده است به طوری که یک رانندگی تهاجمی و شتابزده در تقاطعات نسبت به یک رانندگی نرمال می تواند به اندازه ی کل یک سفر یا بیشتر از آن تولید آلاینده کند. همچنین هر ثانیه تاخیر موجب افزایش نشر 041/0 گرم co و 0034/0 گرم nox در هر خودرو می شود و وجود چراغ در تقاطع با تاثیرگذاری بر سبک رانندگی، باعث افزایش co به اندازه ی 91/0 و nox به اندازه ی 07/0 گرم برکیلومتر در هر خودرو می شود.