نام پژوهشگر: فریدون مقدس نژاد

بررسی تأثیر نوع الیاف و سنگدانه در مشخصات مکانیکی آسفالت با استخوان بندی سنگدانه ای (sma) و مقایسه آن با بتن آسفالتی گرم (hma)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بوعلی سینا - دانشکده مهندسی 1390
  اعظم کریمی   مسعود مکارچیان

در اوایل دهه 60 میلادی، صنعت راه اروپا نیاز به روسازیهای مقاوم در مقابل شیارافتادگی سطح راه، ساییدگی و خرابیهای گوناگونی که بهوسیله بارهای ترافیکی سنگین و لاستیکهای یخشکن ایجاد میشد را احساس کرد. برای برطرف کردن این نیاز پیمانکاران و محققین روسازی راهها در کشور آلمان، مخلوط آسفالتی با استخوانبندی سنگدانه ای ( sma) را ابداع کردند؛ بعد از مدت کوتاهی از عمر آن در آلمان، بهتدریج این مخلوط آسفالتی در کشورهای دیگر اروپایی استفاده شد، تا آنجا که پس از گذشت 20 سال بهسبب عملکرد بهتر آن در برابر تغییرشکلهای دائمی و نشستهای موضعی در مسیر حرکت چرخها و نیز فرسایش ناشی از لاستیکهای یح شکن، استفاده از آن مرسوم گردید. smaمخلوطی با دانهبندی میانتهی (ناپیوسته)، شامل مقدار زیادی مصالح درشتدانه برای بیشینه کردن تماس سنگدانه به سنگدانه و ایجاد شبکه کارا برای توزیع بار است. ذرات مصالح درشتدانه بهوسیله یک ملات غنی از فیلر، الیاف و پلیمر با لایه نسبتاً ضخیم قیر، به یکدیگر متصل شدهاند. مصالح سنگی درشتدانه، ساختار اصلی این مخلوطها را تشکیل میدهند. الیاف به عنوان نوعی تثبیتکننده جذبکننده قیر است که برای جلوگیری از ریزش قیر در مخلوطهای sma استفاده میشود. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر الیاف طبیعی سلولزی و کنف بر مشخصات مکانیکی آسفالت sma ساخته شده با دو نوع سنگدانه مرمریت و آهکی است. همچنین نتایج مربوط به مخلوط sma با نتایج بتن آسفالتی معمولی ( ac) بهعنوان مخلوط شاهد، مقایسه شده است. همچنین در درصد قیر بهینه، ریزش ماستیک مخلوطهای sma و ضریب برجهندگی مخلوطهای ac و sma تعیین و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج آزمایشها نشان داد که درصد قیر بهینه مخلوطهای ساخته شده با مصالح سنگی آهکی، اندکی بیشتر از مرمریت است؛ همچنین درصد قیر بهینه مخلوطهای ساخته شده با الیاف سلولز، اندکی بیشتر از کنف است. استقامت مارشال و نشانه سختی مارشال در مخلوطهای sma ساخته شده با مصالح سنگی آهکی، بیشتر از مرمریت است؛ همچنین استقامت مارشال و نشانه سختی مارشال در مخلوطهای sma ساخته شده با الیاف کنف، بیشتر از سلولز است. ضریب برجهندگی مخلوطهای ساخته شده با مصالح سنگی مرمریت، بیشتر از آهکی است؛ همچنین ضریب برجهندگی مخلوطهای ساخته شده با الیاف سلولزی، بیشتر از کنف است. میزان ریزش ماستیک در مخلوطهای ساخته شده با مصالح آهکی، کمتر از مخلوطهای حاوی مرمریت است؛ همچنین میزان ریزش ماستیک در مخلوطهای ساخته شده با الیاف کنف کمتر از مخلوطهای حاوی الیاف سلولز است. با اضافه کردن الیاف سلولزی و کنف به اندازه 3/0% به مخلوطهای sma، مقدار ریزش از حد مجاز 3/0 درصد وزن کل مخلوط کمتر است. نسبت vca برای همه مخلوطهای sma ساخته شده، کمتر از 1 بهدست آمده و میتوان نتیجه گرفت که در تمامی مخلوطهای ساخته شده، تماس سنگدانه به سنگدانه برقرار است.

مقایسه رفتار خستگی آسفالت های hma و sma با ترکیبات مختلف
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1387
  مجتبی آل محمدی   فریدون مقدس نژاد

روسازی های آسفالتی، روزانه در کل جهان با مشکلات جدی روبرو هستند. ترک خوردگی کششی یا ناشی از خستگی در طول خط مسیر عبور چرخ وسایل نقلیه به چشم می خورند که این مشکل بیشتر به دلیل بارگذاری شتابدار به هنگام ترمز یا ازدیاد سرعت رخ می دهد، در این پروژه سعی بر این است تا با انجام آزمایشات خستگی بر روی آسفالت های sma و hma و مقایسه رفتار خستگی این دو آسفالت، درک درستی از رفتار خستگی این دو نوع آسفالت دست یافته شود تا آسفالت مناسب تر در شرایط خاص که خرابی های خستگی بیشتر مشهود است مورد استفاده قرار گیرد. آسفالت sma یک آسفالت گرم با دانه بندی منقطع است که مقادیر درشت دانه و قیر در آن نسبت به سایر آسفالت ها بیشتر می باشد. از خصوصیات ویژه این مخلوط آسفالتی می توان به مقاومت بالای آن در برابر شیارافتادگی و لغزندگی و دوام بالای آن اشاره داشت . تست های خستگی بر روی نمونه های مختلف این دو نوع آسفالت با مقادیر قطر بزرگترین دانه 19، 5/12 و 5/9 میلی متر انجام شد. برای این منظور ابتدا، قیر بهینه برای هر یک از این دو نوع آسفالت بدست آمد که برای آسفالت sma قبل از این مرحله، دانه بندی بهینه برای ساخت نمونه های آسفالتی بدست آمد و سپس مقادیر مدول سفتی نمونه ها در دماها و بارهای مورد نظر آزمایش تعیین شد و پس از انجام آزمایشات خستگی با استفاده از تست کشش تکراری غیر مستقیم بر روی هر دو نوع آسفالت ذکر شده نتایج بدست آمده با یکدیگر مقایسه شدند. این مقایسات بر حسب تغییرات دما، نوع دانه بندی، مقادیر قیر مصرفی و سایر پارامترهای موثر در رفتار خستگی مخلوط های آسفالتی انجام پذیرفت.

تحلیل و طراحی روسازی های پیش تنیده تحت بار هواپیمای بوئینگ 777 با استفاده از روش المانهای محدود سه بعدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1385
  محمدامین گنجه ای   فریدون مقدس نژاد

بررسی روسازی های بتنی ساخته شده در چند دهه اخیر نشان می دهد که استفاده از روسازی بتنی پیش تنیده توسعه بسیار چشمگیری داشته است.یکی از کاربردهای عمده روسازی های بتنی پیش تنیده استفاده در فرودگاه ها می باشد.مزیت این نوع روسازی عدم وجود کشش در بتن و در نتیجه عدم ترک خوردگی و لذا افزایش طول عمر روسازی می باشد. همچنین مقدار ضخامت روسازی بتنی پیش تنیده کاهش چشمگیری نسبت به روسازی های بتن آرمه درزدار دارد و یا با مقدار مساوی ضخامت، توانایی باربری بیشتری دارد. در این پایان نامه روسازی پیش تنیده توسط روش المانهای محدود fem (finite element method) توسط نرم افزار همه منظورهansys 5/4 مدل سازی شده است. با توجه به اینکه خاک بستر فرودگاه می تواند مشخصات متنوعی داشته باشد و تنش فشاری وارده بر آن نسبت مستقیم با ضخامت لایه روسازی و ضخامت لایه اساس دارد، ضخامت های دال بتنی از پانزده سانتی متر تا cm45 مدلسازی و تحلیل شد و ضخامت اساس بین cm20 تا cm60 متغیر در نظر گرفته شد و مقدار تنش پیش تنیدگی متناظر با هر ضخامت در هر جهت وبرای انواع مختلف خاک بستر به دست آمد. لذا با داشتن مشخصات خاک بستر تحت بارهای دینامیکی، می توان ضخامت روسازی بتنی پیش تنیده متناظر با این مقاومت را انتخاب نمود و با توجه به فواصل درزهای طولی و عرضی با استفاده از فرمولها و نمودارهای ارایه شده در این مقاله مقدار تنش پیش تنیدگی لازم را محاسبه کرد. در این ارتباط متغیرهای مختلف مانند ضخامت لایه بتنی، ضخامت لایه اساس و مشخصات مختلف خاک بستر و موقعیت های مختلف چرخ هواپیما در نظر گرفته شده است و در پایان، نتایج در قالب معادله و منحنی طراحی ارایه شده است.در این تحقیق، برای بررسی صحت مدل، باند بتنی فرودگاه denver مدل سازی شد و نتایج مدل با نتایج خروجی سنسورهای کار گذاشته شده در باند این فرودگاه مقایسه گشت. همچنین باند فرودگاه schiphol هلند که ازنوع پیش تنیده است و پس از 25 سال بدون ترک گزارش شده است، با مشخصات موجود این فرودگاه تحت بار بویینگ 777 مدل سازی شد و مشاهده شد که تنش های خمشی حاصله کمتر از تنش خمشی مجاز است. در این تحقیق، روابط مربوط به محاسبه تنش پیش تنیدگی و ضخامت دال های پیش تنیده که در مراجع معتبری مانند faa آمده است. در روش faa اثر هواپیماهای جدید مانند بویینگ 777 که دارای مجموعه چرخ دو محور سه گانه اند در نظر گرفته نشده است. در این تحقیق با توجه به مشخصات خاک بستر روابط faa اصلاح شده است. این روابط در فصل 8 آورده شده است.در این پایان نامه به نواقص روش های طراحی قدیمی توجه شده است و در جهت رفع آنها کوشش شده است.

بررسی خصوصیات مکانیکی آسفالت امولسیونی ساخته شده از مصالح آسفالت بازیافتی و مصالح جدید
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1387
  بهمن مرادی بجستانی   فریدون مقدس نژاد

یکی از شاخصه های رشد اقتصادی و توسعه یک کشور شبکه راههای آن کشور است. با توجه به رشد اقتصادی کشورها و افزایش نیاز به حمل و نقل حجم و بارگذاری ترافیکی راهها افزوده شده و این باعث می شود که روند فرسایش و خرابی روسازی راهها سریعتر شود. با این وجود هزینه سنگین احداث راههای جدید و خسارتهای ناشی از خرابی راههای موجود و نقایص متعدد روشهای متداول نیاز به ارایه روشهای نوین بهسازی را نمایان می سازد. بازیافت آسفالت طی سالهای اخیر رشد قابل توجهی داشته و هم اکنون در اکثر کشورهای دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از روشهای بازیافت آسفالت بازیافت به روش سرد با قیر امولسیونی است در این روش تولیدات حاصل از تخریب لایه های قیری روسازی قدیمی یک راه به صورت ذرات آسیاب شده (خرده آسفالت) که معمولا rap گفته می شود برای ساختن اساس یا آستر آسفالتی بوسیله روشهای تثبیت با قیر امولسیون و سیمان و سایر افزودنیها به کار می رود. فصل اول شامل مقدمه خرده آسفالت، مزایای استفاده از خرده آسفالت، بازیافت سرد آسفالت به روش کارخانه ای، فصل دوم: بازیافت آسفالت بروش سرد، فصل سوم: روشهای طراحی مخلوطهای بازیافت سرد، فصل چهارم مروری بر مطالعات پیشین، فصل پنجم: روش انجام تحقیق، فصل ششم: نتایج آزمایشگاهی و تحلیل آنها، فصل هفتم: جمع بندی نتایج و درآخر مراجع.

ارائه روش مکان یابی کنترل سرعت بر اساس مدلسازی تصادفات جاده ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده عمران 1383
  امید تهرانی بقا   فریدون مقدس نژاد

تحقیق حاضر برانست تا با بررسی عمیق و همه جانبه فاکتورهای عملکردی راه نقش سرعت را در افزایش احتمال وقوع تصادفات مورد بررسی قرار دهد برای این منظور رفتار ترافیک و وضعیت تصادفات در محور پایلوت (قزوین –رشت) بدقت مورد انالیز و تحلیل قرار گرفته است. بمنظور تشخیص فاکتورهای تاثیر گذار در تصادفات ابتدا رفتار تردد بطور کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرتفه و سپس پارامترهای حجم تردد سهم وسایل نقلیه سبک سهم وسایل نقلیه با هدوی بحرانی سرعت میانگین و سرعت وسایل نقلیه تندرو بعنوان پارامترهای اصلی انخاب گردید. پس از بررسی روابط تکی هر یک از فاکتورها و تعیین رابطه ریاضی مناسب برای هر یک با نرخ تصادفات مدل نهایی ساخته و با آزمونهای t و f کنترل شده است. در مدل نهایی حجم تردد و هدوی بحرانی بیشترین تاثیر را در بر تصادفات جاده ای نشان می دهند که بدلیل قابل ملاحظه بودن سهم وسایل با هدوی بحرانی بکارگیری شیوه ای جهت کنترل این رفتار خطرنک بیش از پیش لازم بنظر می رسد جهت تعیین میزان تاثیر کنترل محض سرعت در جاده های کشور در تضمین افزایش قابل توجهی ایمنی راههای کشور مطالعاتی خاصی بر سرعت و ترکیب آن با دیگر فاکتورها انجام گرفته است که در نتیجه آن ترکیب سرعت با هدوی بحرانی (کمتر از دو ثانیه ) ارتباط قابل توجهی با تصادفات از خود نشان داده است. در نهایت راهکارها و پیشنهادهایی در این باب برای سازمان راهداری وزارت راه پلیس و اورژانس برای بهبود وضعیت موجود ارایه شده است.

بررسی عملکرد آسفالت های اصلاح شده با الیاف کربن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1386
  سیامک بایی تبار   فریدون مقدس نژاد

استفاده بهینه از مصالح در اختیار بشر مهم ترین دغدغه مهندسان عصر حاضر می باشد. در حوزه مهندسی راه با ارزش ترین مصالح مصرفی بتن آسفالتی می باشد. بتن آسفالتی به طور سنتی در برابر کشش ضعف نشان می دهد و دو خرابی مهم رویه های بتن آسفالتی شامل شیارشدگی و ترک خوردگی پوست سوسماری به علت ضعف کششی بتن آسفالتی ایجاد می گردد. به منظور رفع این مشکلات و با الهام از موارد مشابه در بتن آسفالتی در این نحقیق به بررسی آزمایشگاهی تاثیرات استفاده از الیاف کربن در بتن آسفالتی پرداخته می شود. قابلیت تطبیق پذیری الیاف کربن با قیر به عنوان یک هیدروکربن، و مقاومت این الیاف در برابر حرارت زمان اختلاط از مزایای استفاده از الیاف کربن نسبت به دیگر الیاف می باشد. در این تحقیق برای مقایسه آسفالت اصلاح شده با الیاف کربن با نمونه های معمولی بتن آسفالتی از آزمایشات استاندارد مقاومت گسیختگی مارشال با دستگاه آزمایش مارشال و آزمایشات اندازه گیری مدول کششی، کشش غیر مستقیم با بارگذاری متناوب برای تعیین عمر خستگی و تغییر شکل دایم استفاده شد. مدول کششی نمونه های اصلاح شده با الیاف کربن نسبت به نمونه های کنترلی 25% افزایش، مقاومت مارشال 51% افزایش و عمر خستگی نمونه های اصلاح شده 2.4 برابر افزایش نشان می دهند. تغییر شکل دایم نمونه های اصلاح شده با الیاف کربن در دمای 30 درجه 75% و در دمای 60 درجه 34% نسبت به نمونه های کنترلی کاهش یافت. همانطور که پیش بینی می شد نمونه های اصلاح شده در دمای پایین عملکرد بهتری دارند. البته عملکرد این نمونه ها در دمای 60 درجه نیز فراتر از انتظار بوده، که می توان به عامل چسبندگی مناسب الیاف کربن و قیر به عنوان یک عامل مهم اشاره کرد. نتایج این تحقیقات تاثیرات مثبت استفاده از الیاف کربن را ثابت می سازد، هرچند تحقیقات بیشتری لازم است تا همه جوانب امر سنجیده شود. .

تحلیل عددی روکش بتنی بر رویه های آسفالتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1386
  سپهر غفاری   فریدون مقدس نژاد

به دلیل دوام و عملکرد طولانی مدت رویه های بتنی، مرمت و بازسازی روسازی های انعطاف پذیر (آسفالتی) بوسیله اجرای روکش بتنی بر آنها در 15 سال اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، تعداد زیادی (بالغ بر 1000) مدل اجزای محدود روسازی های متداول با رویه بتن آسفالتی (hma) که با یک لایه از رویه درز دار بتنی ساده (jpcp) روکش شده است ساخته و مورد تحلیل قرار گرفته اند. همچنین اثر تغییرات پارامترهایی همچون ضخامت لایه آسفالتی در روسازی قدیمی، ضخامت دال روکش، مدول الاستیسیته آسفالت و مقاومت بستر (cbr) بر نتایج آنالیزها و خروجیهایی همچون تنش در دال بتنی، کرنش های کششی کف لایه آسفالتی و کرنش فشاری سطح سابگرید و در نهایت عمر سیستم روکش مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. از بسته نرم افزاری ansys جهت آنالیز و ساختن مدل های اجزای محدود استفاده شد. آسفالت به شکل یک مصالح ویسکو الاستیک که رفتارش با مدل ماکسول بسط یافته تعریف می گردد مدل شد. همچنین، رفتار غیرخطی لایه های اساس، زیر اساس و بستر با مدل رفتاری drucker-prager مدل شد. مصالح بتن و فولاد (مصالح بکار رفته در مدل سازی داول ها) به شکل الاستیک خطی مدل شدند تا بتوان با تقریبی ناچیز از حجم و زمان انجام محاسبات کاست. انواع مختلف بارهای محوری و پیکربندی های آنها در این تحقیق بر سیستم روکش اعمال شده و در آنالیزها بکار رفتند به همین دلیل مدل ها همگی سه بعدی ساخته شدند تا علاوه بر انطباق بیشتر با واقعیت، اثر برهمکنش چرخ ها نیز درنظر گرفته شود. تعداد تکرار بار مجاز بر اساس معیار خستگی در دال بتنی روکش، خستگی لایه آسفالتی و همچنین معیار شیارشدگی برای هرکدام از مدل ها بدست آمد. نتیجتاً، بسته به مشخصات مکانیکی و هندسی بستر، رویه قدیمی آسفالتی و روکش بتنی، ضخامت مناسب برای دال بتنی روکش را می توان بر اساس گراف ها و معادلات طراحی ارایه شده؛ بدست آورد.

تحلیل عددی اندرکنش چرخ و روسازی انعطافپذیر در حالت بارگذاری استاتیکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه پیام نور - دانشگاه پیام نور استان تهران - دانشکده فنی 1392
  داود حسینی   فریدون مقدس نژاد

در طول سال ها با افزایش حجم و بار محور های عبوری در راه ها، ضخامت روسازی ها افزایش یافته و تلاش شده است پتانسیل ایجاد ترک ها ی خستگی در لایه ی آسفالتی به حداقل برسد. اما تحقیقات میدانی نشان می دهند در بسیاری از موارد بخصوص در روسازی های ضخیم تر، ترک های بالا به پایین از عوامل مهم خرابی روسازی است. عوامل محیطی و سطح تماس چرخ و روسازی به عنوان عوامل موثر در ترک های بالا – پایین شناخته می شوند. از این رو در تحقیق حاضر تلاش شده است تا حد ممکن سطح تماس چرخ و روسازی به واقعیت نزدیک و همه ی مولفه ی تنش های سطحی در نظر گرفته شوند. در گام ابتدایی به وسیله ی نرم افزار تحلیل عددی abaqus تایر به عنوان انتقال دهنده ی نیرو از وسیله ی نقلیه به روسازی مدل شده است و پاسخ ها در سطح تماس تایر و یک صفحه ی صلب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند تطابق خوبی بین تنش های سطحی در مدل و نتایج آزمایشگاهی وجود دارد و همچنین تنش های نرمال در سطح به شدت غیریکنواخت بوده و در بسیاری از نقاط بزرگتر از فشار باد داخلی تایر است. در گام دوم تایر بر سطح روسازی انتقال یافته و تحت بارگذاری استاتیکی قرار می گیرد. این نوع بارگذاری باعث می شود همه ی مولفه های نرمال، طولی و عرضی تنش به سطح روسازی اعمال شوند. نتایج نشان می دهد پاسخ های حاصل از این نوع بارگذاری بزرگتر از بارگذاری مرسوم دایره ای یکنواخت است. همچنین تنش های برشی در زیر آج ها و تنش های کششی در لبه ی تایر مقادیر قابل توجهی داشته و می توانند عوامل اصلی ترک های بالا پایین باشند.

ارائه مدل ریاضی بهینه حرکت آسانسور (حل موردی آن با استفاده از نرم افزار gams)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1387
  مهدی شکری کشتلی   فریدون مقدس نژاد

اسانسورها را می توان یکی از تجهیزات رایج در حمل و نقل عمودی افراد در ساختمان های بلند دانست هزینه های نصب و نگهداری و میزان رضایت مسافران از تجهیزات نصب شده در ساختمان دو عامل تاثیر گذار در چگونگی جابه جایی افراد در این دسته از ساختمان ها می باشند. به حداقل رسانیدن تعداد آسانسورها دارای توجیه اقتصادی مناسب تری برای مالکان ساختمان بوده اما برای جلب رضایت مشتریان نیاز به نصب سیستم هایی است که از دو نقطه نظر کمیت و کیفیت خدمات سرویس دهی مطلوبی را فراهم نمایند این دو رویکرد تا حد زایدی در نقطه مقابل یکدیگر قرار داشته و انتخاب نقطه تعادلی برای برآورده ساختن این نظرات هدف اصلی این مطالعه می باشد. در راستای نیل به این هدف از یک سو شناختی صحیح از چگونگی حرکت آسانسور در یک ساختمان و از سوی دیگر آگاهی از برخی محدودیت های رفتاری و فیزیولوژیکی که در نهان انسان ها وجود دارد برای ساخت مدلی که نشانگر رفتاری واقعی از سرویس دهی یک گروه از آسانسور ها به متقاضیان استفاده از انها می باشد بسیار ضروری می نماید از این رو مفاهیمی چون زمان رفت و برگشت آسانسور بازه زمانی ورود میانگین زمان انتظار و میانگین زمان سفر و بسیاری از پارامترهای دیگر در این مطالعه تعریف و مورد استفاده قرار خواهند گرفت. ساخت توابع هدف با رویکردیهایی مختلف از جمله کاهش تعداد و ظرفبیت نهایی آسانسور ها کاهش زمان انتظار مسافر کاهش زمان سفر و برای تعدیل هزینه نصب و نگهداری در مقابل ارائه سرویس دهی مناسب و حل این توابع در مدل حرکت آسانسور با توجه به روابط و محدودیت های پیش رو را می توان گامی در راستای براورده نمودن رضایت مالکان و مشتریان ساختمان دانست. با توجه به پیچیدگی حل مدل به سبب وجود روابطی غیر خطی و متغیرهای عدد صحیح از حل گر sbb با بهره گیری از روش شاخه و کرانه )b&b به حل مدل های minlp در نرم افزار gams می پردازیم استفاده شده است در نهایت پس از حل و آنالیز حساسیت پارامترهای مدل متغیرهایی چون تعداد توقف ها بالاترین طبقه بازگشتی زمان انتقال مسافر و در افزایش زمان رفت و برگشت آسانسور و در نتیجه افزایش تعداد و ظرفیت نهایی آسانسور ها تاثیر گذار ارزیابی و برای کاهش از مفهوم ناحیه بندی برای کاهش تعداد توقف ها و بالاترین طبقه بازگشتی مناسب شناخته شده اند

تهیه سیستم خبره جهت شناسایی خرابی روسازی ناشی از ترک خوردگی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1387
  حمزه ذاکری   فریدون مقدس نژاد

در سالهای اخیر بدلیل محدودیت فضا در گسترش و هزینه های زیاد احداث راه های جدید به مقاوم سازی و بهسازی سطحی روسازی توجه زیادی شده است. بدلیل افزایش نیاز کاربران، مقاوم سازی سطحی روسازی از سطح ساخت ساده به سطح مدیریت مقاوم سازی و نگهداری پیچیده تبدیل شده است. طبق آمارهای ارائه شده سالانه هزینه های هنگفتی به منظور شناسائی، بازسازی و مقاوم سازی روسازی سطحی در جاده ها، فرودگاه ها، پارکینگ ها و ... مصرف می گردد. استفاده از روش های نوین جهت اولویت بندی در نقاط بحرانی ضروری به نظر می رسد. علاوه بر این در سطح پروژه نیاز به جزئیات بیشتر درجمع آوری اطلاعات کمی و کیفی مورد نیاز پروژه در کل شبکه با استفاده از روش های دستی برداشت خرابی، اقتصادی، دقیق و مقرون به صرفه نیست. جمع آوری اولیه داده ها برای هر مقطع روسازی بسته به سطح پیشرفت مدیریت مقاوم سازی زمان زیادی را به خود اختصاص می دهد و در نتیجه هر گونه اشتباه یا عدم تشخیص صحیح مشکل و یا طولانی شدن زمان برداشت داده ها و پیشرفت خرابی و یا عدم تشخیص صحیح در اولویت بندی شبکه که پس از جمع آوری داده ها معلوم شود به قیمت گرانی تمام خواهد شد. اولین گام در جهت برطرف نمودن چنین مشکلاتی، جمع آوری صحیح اطلاعات از وضعیت فعلی روسازی با سرعت بالا، دقت و ایمنی بیشتر است. گام بعدی جمع بندی نتایج و انتخاب گزینه مناسب جهت تصمیم گیری و انتخاب هوشمندانه منطقه ترمیم با توجه به نتایج پیش بینی شده گسترش خرابی در آینده و بر اساس نوع خرابی و محل دقیق و تصمیم برای انتخاب روش ترمیم برای محل مورد نظر است. در بررسی خرابی جزئیاتی همچون محل، نوع ، شدت ، وسعت و ... باید دقیقا مشخص شود. تنوع بسیار زیاد در خصوص نوع و چگونگی برداشت دادهها، ثبت، تحلیل و جمع بندی وجود دارد. اما در حال حاضر در اکثر کشورها، برداشت خرابی سطحی روسازی بوسیله مشاهده های میدانی روسازی سطحی و توسط افراد مجرب انجام می گیرد که این روش بسیار وقت گیر، پرهزینه و ناایمن بوده و امکان برداشت دقیق از سطح کل روسازی وجود ندارد. بنابراین برداشت های خرابی سطحی روسازی دارای اهمیت خاصی از نقطه نظر تعیین روشهای مقاوم سازی ، تعیین محل دقیق ، مدیریت و روش های اجرا و تعیین هزینه واقعی برخوردار است . با توجه به اهمیت موضوع، هدف تهیه سیستم ارزیابی سطحی و کشف خرابی ناشی از ترک خوردگی، با توجه به تصاویر برداشت شده از سطح روسازی و ترکیب انواع خرابی های ناشی از ترک خوردگی جهت مقایسه مقاطع مختلف روسازی آسفالتی است. در این روش با ترکیب شدت، وسعت و نحوه پیش بینی رشد خرابی های مختلف ناشی از ترک خوردگی، بحرانی بودن یک مقطع در مقایسه با مقاطع دیگر از روسازی و با ترکیب متفاوتی از خرابی تعیین می گردد. بکمک فن آوری سیستم خبره و با استفاده از برنامه نویسی کامپیوتری، نتایج حاصل از آزمایش ها، تجربیات ونظرات کارشناسان، تصاویر برداشت شده و اطلاعات مفید دیگر جمع اوری و جمع بندی می گردد . انواع خرابی ها و اطلاعات جمع آوری شده به همراه تصاویر مربوطه در یک بانک اطلاعات ذخیره شده که همزمان با اجرای سیستم خبره قابل استفاده می باشند. سپس بر اساس خرابی های برداشت شده از سطح روسازی نقاط بحرانی شبکه مشخص و توصیه های پیشنهادی اجرائی مقاوم سازی، خروجی این پروسه خواهد بود.

ارائه مدل پیش بینی تصادفات جاده ای کشور ایران به عنوان ماژول قابل ارائه برای سیستم اطلاعات تصادفات
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1387
  علی صفایی متین   فریدون مقدس نژاد

تقریبا در تمام کشورهای دنیا نجات جان انسانها و محافظت از جان آنها جزء مهمترین و اولین عواملی است که در راس همه امور واقع شده و توجه سیاستمداران را به خود جلب کرده است. در میان عوامل مرگ و میر، تصادف جاده ای، تقریبا جزء 10 عامل مرگ و میر و تلفات شناخته شده است لذا توجه به کاهش آمار تصادفات و همچننی کاهش شدتت تصادفات، مورد نظر مسوولین کشورها بوده و هست و برنامه ریزی ها و اولویت بندی آنها نیز در همین راستا می باشد. تهیه فرم های تصادفات از دیرباز دلیلی است بر توجه جوامع بشری به امر تصادفات و ایمنی ترافیکی بوده است اما امروزه به دلیل افزایش حجم این اطلاعات و پیچیده شدن هر چه بیشتر این آمار و از طرفی پشرفته تر شدن دستگاه ها و نرم افزارهای رایانهای و امکان دسترسی به خروجی ها و نتایج موثرتر، روشهای سنتی پاسخگو نبوده و نیاز به سیستم های مکانیزه پردازش اطلاعات تصادفات می باشد. از جمله تواناییهای موثری که می توان برای یک سیستم پیشرفته اطلاعات تصادفات جاده ای ذکر نمود توانایی این سیستم در پیش بینی تعداد، وقوع و یا شدت تصادفات با استفاده از مدل نمودن روند تصادفات و یافتن رابطه ریاضی میان داده های پیشین تصادفات می باشد. در کشور ایران گامهای اولیه در این زمینه برداشته شده است. در این تحقیق سعی شده است به منظور ارتقاء هر چه بیشتر سیستم اطلاعات تصادفات گامی برداشته شود و با استفاده از روشهای مدلسازی آماری که یکی از روشهای موثر در پیش بینی و مدلسازی تصادفات به شمار می آیند، ماژول قابل ارائه برای سیستم اطلاعات تصادفات تهیه و ارائه گردد.

ارائه مدل ریاضی پیش بینی سطح قیرزدگی در محورهای گرمسیری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی 1393
  محمد ساعد   عباس طباطبایی

پیش بینی قیرزدگی آسفالت یکی از مهم¬ترین موضوعات در مهندسی روسازی راه به ویژه در مناطق گرمسیری به شمار می رود. حساسیت مخلوط های آسفالتی به قیرزدگی را بایستی در مرحله ی طراحی، اجرا و نگهداری مخلوط تعیین نمود. تعیین و پیش¬بینی مدل قیرزدگی در بتن آسفالتی، درک مکانیسم بروز خرابی روسازی را راحت تر نموده و به طراحی اقتصادی تر و مقاوم تر راه ها کمک می نماید. در این تحقیق با ارئه شاخصی مبنی بر تغییرات ضخامت غشا قیر در طول دوران ساخت، بهره¬برداری و نگهداری به منظور تخمین و پیش¬بینی قیرزدگی در روسازی پرداخته شده است. به این منظور می¬توان رفتار مخلوط آسفالتی در برابر مقدار قیر مصرفی، دانه¬بندی، نسبت فیلر به قیر موثر، آب¬وهوا و ترافیک پیش¬بینی نمود. روش تحقیق مبتنی بر سه مرحله اساسی می¬باشد. در مرحله اول ابتدا با استفاده از نرم¬افزار arc-gis استان خوزستان را به چهار منطقه آب¬وهوایی تقسیم نموده و در نهایت شش محور سه راهی هفتگل- اهواز، حمیدیه- اهواز، باغملک- ایذه، اهواز- شوش، هفتگل- باغملک و آبادان- دارخوین جهت نمونه¬گیری انتخاب گردید. در مرحله دوم بعد از تعیین محورها، اقدام به نمونه¬گیری از نقاط در محدوده قیرزده و قیرنزده شد. در همین راستا به منظور بکارگیری از شاخص ارائه شده، با جمع¬آوری اطلاعات آرشیو اداره ¬راه و ترابری، وضعیت طرح اختلاط اولیه محل نمونه¬گیری مورد بررسی قرار گرقت. در مرحله سوم با استفاده از سیستم تطبیقی استنتاج فازی- عصبی(anfis) اقدام به تخمین قیرزدگی شد. با دقت در نتایج این مدل سازی مشخص می شود که با کاهش نسبت فیلر به قیر موثر، به دلیل افزایش شکل-پذیری مخلوط آسفالتی، شاخص قیرزدگی افزایش می یابد. همچنین مشاهده گردید که ترافیک و دمای در عمق 2 سانتی از سطح روسازی تاثیر هم فاز بر تغییرات غشا قیر در مخلوط آسفالتی دارد. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند به عنوان یک چارچوب کاربردی در جهت ساخت نمونه آسفالتی در شرایط آب¬وهوایی و ترافیکی مختلف به منظور سنجش وضعیت قیرزدگی در مخلوط های بتن آسفالتی و در نتیجه به عنوان ابزاری کاربردی در مدیریت روسازی مورد استفاده قرار گیرد.

بررسی مشخصات فنی مصالح مختلف مورد استفاده در لایه بالاست راه آهن و پیشنهاد مصالح مطلوب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1385
  فخرالدین آذری   فریدون مقدس نژاد

استفاده از بالاست به عنوان قسمتی از روسازی در خطوط راه آهن، سالهای متمادی رواج داشته و با وجود استفاده از بستر صلب در بعضی از خطوط، استفاده از خطوط دارای بالاست تا سالهای آینده نیز قابل پیش بینی است. در این پژوهش نتایج آزمایش های جمع آوری شده از آزمایشگاه مکانیک خاک ایران و نتایج آزمایش های انجام شده در آزمایشگاه مکانیک خاک دانشکده راه آهن دانشگاه علم و صنعت تجزیه و تحلیل شد. همچنین با گذشت زمان بر اثر بارهای دینامیکی وارد شده در سیکل های متعدد عبوری قطار، سایش و فرسودگی در مصالح سنگی بالاست به وجود می آید. جهت بررسی تغییرات در دانه بندی مصالح و نحوه رفتار مصالح، دو حالت آزمایش همراه با دوغاب مراحل اولیه و بدون دوغاب مراحل اولیه بر روی مصالح آهکی و گرانیتی در حالت مرطوب، توسط دستگاه آزمایش دوال انجام شد. درادامه تحقیقات مطالعاتی شامل مقایسه بین نتایج آزمایش دوال وآزمایش های لوس آنجلس و افت در برابر سولفات سدیم که سختی و دوام سنگ دانه ها را بررسی می کند بر روی 4 معدن بالاست ایران صورت گرفت. در این پژوهش بر اساس نتایج بدست آمده از آزمایش های هر معدن، نمره ای به معادن اختصاص داده شد و معادن به ترتیب از بیشترین نمره به کمترین نمره دسته بندی شد.

بررسی رفتار مخلوطهای آسفالتی اصلاح شده با پودر لاستیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده عمران و محیط زیست 1385
  وحید میرمحمدی   فریدون مقدس نژاد

در یک بررسی کلی می¬توان دریافت، وضعیت عمومی روسازی¬ جاده¬ها و خیابانها در ایران، نسبت به عرفهای بین¬المللی دارای کیفیت خوبی نیستند. با توجه به اهمیت این مسأله و هزینه هنگفتی که سالانه به این امر اختصاص می¬یابد، انجام اقدامات اساسی در جهت بهبود عملکرد آنها بسیار ضروری است. خرابیهای ناشی از تغییرات درجه حرارت سهم عمده¬ای از خرابیهای روسازی را در نقاط سرد و گرمسیر در برمی¬گیرد. برای کاهش حساسیت حرارتی قیر، مواد افزودنی مختلف بکار می¬رود. در بین این مواد، پودر لاستیک به دلیل ارزانی و قابلیت دسترسی آسان از یک سو و به دلیل مصرف یک زباله برگشت ناپذیر که یک مسأله مهم زیست محیطی است از سوی دیگر در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است.برای بررسی ویژگیهای قیرهای اصلاح شده با پودر لاستیک یک سری آزمایش در آزمایشگاه روسازی دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام شد. هدف این پروژه اصلاح ویژگیهای قیر با استفاده از پودر لاستیک به عنوان یک ماده افزودنی در مقابل خرابیهای ناشی از حرارت و رطوبت در روسازی بود. پس از مرور مقالات و حاصل کار دیگر پژوهشگران یک سری از آزمایشها به دستیابی به طرح اختلاط بهینه قیر با پودر لاستیک مخلوط آسفالتی انجام شد. همچنین آزمایش اثرات رطوبت روی این مخلوطها صورت گرفت. نتایج این پژوهش کاهش حساسیت حرارتی و افزایش مقاومت این مخلوط¬ها را در مقابل رطوبت، نسبت به آسفالت معمولی نشان می دهد. از طرفی به علت افزایش کندروانی در این نوع قیرها امکان افزودن مقدار قیر در مخلوطهای آسفالتی نیز امکان پذیر است. این پدیده مزایایی چون تأخیر در بروز خرابیهای ناشی از سست شدگی و عریان¬شدگی مصالح را بدنبال خواهد داشت. به علاوه استفاده از این ماده خاصیت ارتجاعی و به تبع آن دوام مخلوط را افزایش می¬دهد.