تعدادی از سازه ها نظیر سدها، پلها تحت اثر خرابی ناشی از پدیده واکنش قلیایی سنگدانه ها قرار دارند. این امر باعث آسیب رساندن به ایمنی سازه می شود. واکنش قلیایی سیلیسی سنگدانه ها، یک واکنش شیمیایی بین بعضی سنگدانه های خاص و قلیایی های موجود در بتن است که منجر به تشکیل یک ژل سیلیسی ـ قلیایی شده که تولید فشار کرده و در نهایت سبب انبساط و ایجاد ترک و کاهش مقاومت بتن می شود.در این پژوهش برای اولین بار اثراین پدیده در درازمدت همراه با اثر خزش روی تیر بتنی مسلح و وضعیت تیر از لحاظ رفتار خمشی، تأثیر درصد آرماتورهای کششی و فشاری و ظرفیت باربری بررسی خواهد شد.برای این منظور هفت عدد تیر با سنگدانه فعال و هفت عدد تیر دیگر با سنگدانه غیر فعال ساخته و پس از قالب برداری و عمل آوری مناسب در یک محفظه سرپوشیده با رطوبت 100 درصد و دمای کنترل شده 38 درجه سانتیگراد قرار گرفتند.کرنشهای بتن و آرماتور در طول زمان بطور مرتب قرایت گردیدند. ملاحظه گردید که واکنش قلیایی باعث افزایش کرنش کششی وکاهش کرنش فشاری می شود که با افزایش درصد آرماتور فشاری اثر واکنش قلیایی کاهش می یابد.همزمان با ساخت تیرها نمونه های استوانه ای نیز ساخته و در محفظه مذکور قرار داده شدند.میزان افزایش کرنش در نمونه های استوانه ای بدلیل غیر مسلح بودن بیش از تیرهای بتنی مسلح می باشد. پس از حدود 270 روز تیرها تحت آزمایش بارگذاری چهار نقطه ای قرار گرفته و ظرفیت خمشی نهایی آنها تعیین شد و مشخص گردید که واکنش قلیایی منجر به کاهش ظرفیت باربری تیرها می شود. با توجه به نتایج آزمایشگاهی دو مدل عددی جهت پیش بینی انبساط ناشی از واکنش قلیایی سنگدانه ها (asr) در داخل تیر بتنی ارایه گردیدند.این دو مدل توسط نرم افزار ansys تحلیل گردیدند.در مدل اول اثر توام واکنش قلیایی و خزش بصورت نیروی معادل محوری و کاهش در مدول الاستیسیته بتن در نظر گرفته شد و در مدل دوم واکنش قلیایی بصورت فشار داخلی یکنواخت و خزش با معادلات حاکم بر این پدیده منظور گردیدند.بطور کلی واکنش قلیایی باعث افزایش تنش آرماتور کششی می گردد که در هنگام طرح تیر بایستی در نظر گرفته شود.

در این پایان نامه پاره ای از روشهای تحلیل دینامیکی مجموعه اندرکنشی سد قوسی-مخزن-سنگ پی مورد بررسی قرار گرفته و سعی می شود که با اصلاح آنها و یا ارائه راهکارهای جدید، الگوریتم موثر و بهینه ای برای تحلیل مساله فراهم آید. آشکار است به دلیل بزرگی مجموعه و تعداد درجات آزادی فراوان موجود در هر سه بخش آن، زمان لازم برای دستیابی به پاسخ عددی سیستم، قابل توجه باشد. باید دانست در نظر گرفتن هر دو اندرکنش سازه-سیال و سازه- سنگ پی نیز سبب افزایش چشمگیر زمان اجرای برنامه ها و پایین آمدن کارایی آنها می گردد. این امر بگونه ای است که گاه هر اجرا، بالغ بر چندین ساعت به طول انجامیده و با توجه به تکرار چندین و چند باره اجراها در روند طراحی سدهای قوسی طراح را مجبور به چشم پوشی از بعضی عوامل و پذیرفتن دقت پایین تر می نماید. بنابر این شایسته است که با ارائه روشهای کارا و موثری برای تحلیل مساله بتوان دقت نسبی مورد نیاز را تامین کرد و زمان اجرای برنامه ها را کاهش داد. در همین راستا پژوهش پیش رو با پیشنهاد روشها و تکنیکهای گوناگون سعی نموده است که بدین هدف رسیده و راهکارهای موثری برای تحلیل دینامیکی سدهای بتنی ارائه کند. روش بهینه اصلاح شده برای تحلیل المان نیمه بینهایت سیال که در بالادست مخزن و برای مدلسازی اثر بیکران بودن آن بکار می رود نخستین شیوه پیشنهادی در این رساله است و زمان یافتن ماتریس امپدانس المان مزبور را به شدت کاهش می دهد. زیرا در حالت معمول برای یافتن ماتریس مورد اشاره باید مساله مقدار ویژه مختلط مربوطه را به تعداد فرکانسهای تحریک حل نمود که روندی بسیار زمانبر است. اما در روش پیشنهادی این کار تنها یکبار به انجام رسیده و با بهره جویی از روابط ارائه شده ماتریس مزبور با دقت بسیار خوبی بدست می اید. در ادامه مساله اندرکنش سد – مخزن مورد بررسی قرار گرفته و روشهای جدیدی برای تحلیل مودال آن ارائه می گردد. برای این منظور با معرفی دو سیستم ایده آل که به ترتیب شامل سازه جرمدار- سیال تراکم ناپذیر و سازه بدون جرم-سیال تراکم پذیر هستند. شکل مودهای جدیدی بدست می آیند که نسبت به شکل مودهای مجزای سازه و سیال از دقت بیشتری برخوردار می باشند.

اهمیت سازه ها با توجه به معیارهای مختلف از جمله هزینه ساخت، کاربری سازه و ... تعیین می شود. هر چقدر هزینه ساخت بیشتر باشد باید وقت و زمان بیشتری برای محاسبات صرف گردد تا در حد امکان سازه بهینه طراحی شود. اولین سدهایی که توسط بشر ساخته شدند کاربردهای ذخیره و هدایت آب را برعهده داشتند امروزه سدها مسیولیت های حیاتی تولید نیروی برق، آبیاری، تامین آب آشامیدنی و کنترل سیلاب را برعهده دارند که اهمیت بالای این سازه ها را از لحاظ کاربری نشان می دهد. این پایان نامه شامل هفت فصل می باشد. فصل اول: پیشگفتار و پیشینه مطالعه فصل دوم: معادلات حاکم بر سیستم سد-مخزن، فصل سوم: روش مستقیم و روش شبه متقارن فصل چهارم: روش مودال، روش مودال وابسته فصل پنجم: مدلهای ساخته شده، مدل سد قوسی فصل ششم نتایج تحلیل ها و نتایج تحلیل دینامیکی سد قوسی فصل هفتم: نتیجه گیری و در نهایت فهرست منابع.

ابتدا آند باطری های دورریز نیکل-کادمیم با اسید سولفوریک لیچینگ شده، سپس پیش ماده ی نانوذرات اکسید کادمیم (پودر کربنات کادمیم) با افزودن کربنات سدیم، از محلول لیچینگ به دست آمد. در نهایت نانوذرات اکسید کادمیم به وسیله ی تجزیه ی حرارتی پیش ماده در بازه ی دمایی حدوداً 307 تا °c 460 تولید شد. در این پژوهش، سینتیک تجزیه ی غیر همدمای کربنات کادمیم برای تولید نانوذرات اکسید کادمیم، به وسیله ی dsc و با به کارگیری روش های کیسینگر-آکاهیرا-سونوز، fwo، فریدمن و روش های تطبیق مدل انجام شد. برای شناسایی مواد تولید شده از تکنیک های xrd و sem استفاده شد. طبق نتایج به دست آمده نانوذرات کروی اکسید کادمیم خالص (با اندازه ی تقریبی nm40) با موفقیت تولید شد. نتایج نشان می دهد که تجزیه ی حرارتی کربنات کادمیم به نانوذرات اکسید کادمیم، یک فرآیند اتوکاتالیست چندمرحله ای با انرژی اکتیواسیون متوسط 111/4433 کیلو ژول بر مول می باشد.

پاسخ سدهای بتنی به طور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر اثرات اندرکنش با محیط اطراف خود می باشد. روش های متنوعی برای تحلیل دینامیکی سدهای بتنی وجود دارد. با فرض صلب بودن پی، معمولا تحلیل سیستم سد و مخزن در محدوده فرکانس، بر اساس روش المان محدود-المان نیمه بینهایت (finite element-hyper element) انجام می شود. در این روش، سد با کمک المان های جامد محدود جزء بندی شده و مخزن به دو بخش مجزای نزدیک و دور تقسیم می شود. بخش نزدیک مخزن، ناحیه ای محدود از آب مخزن، که در مجاورت سد است، معمولا شکل نامنظمی داشته و با کمک المان های محدود سیال تقسیم بندی می شود. در عین حال ناحیه دور مخزن برای مدل کردن طول نیمه بینهایت مخزن به کار می رود. معادلات حاکم بر سیستم در محدوده فرکانس، به روش مستقیم با ریر سازه حل می گردند. با انتخاب هر یک از روشهای نامبرده، مشاهده می شود سهم عمده از زمان سپری شده در محاسبات عددی، ناشی از حل مساله مقادیر ویژه مختلط مرتبط با المان نیمه بینهایت سیال است. جهت محاسبه ماتریس امپدانس مربوط به المان نیمه بینهایت سیال، باید این مساله مقادیر ویژه مختلط به ازای هر فرکانس حل گردد. این مطالعه به معرفی یک روند بهینه جهت محاسبه ماتریس امپدانس مربوط به المان نیمه بینهایت سیال دو بعدی می پردازد. با بکارگیری این روند، به طرز چشمگیری، زمان لازم جهت محاسبات کاهش می یابد. در این روش نیاز به حل مساله مقادیر ویژه به ازای همه فرکانس ها نمی باشد، تنها به ازای یک فرکانس مساله مقادیر ویژه حل شده و بدین ترتیب مدت زمان تحلیل کاهش می یابد، دقت این روش برای تمام حالات امتحان شده و به صورت قابل توجه ای تحت همه شرایط عملی، به جواب قابل قبول دست یافته است. در این پایان نامه، ابتدا روند معمول، برای محاسبه معادلات مربوط به سیستم، بر اساس روش المان محدود-المان نیمه بینهایت ارائه شده و پیش زمینه اولیه جهت محاسبه ماتریس امپدانس المان نیمه بینهایت سیال دو بعدی، شرح داده می شود. در ادامه روند بهینه معرفی و فرومولاسیون مربوط به آن ارائه خواهد شد، سپس با بهره گیری از برنامه کامپیوتری که بر اساس این روش ارتقاء یافته ، پاسخ سد مثلثی وزنی برای شرایط گوناگون را بدست آورده و در انتها صحت نتایج حاصله برای سد pina flat که در آمریکا واقع شده مورد ارزیابی قرار می گیرد.