دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 1 2025 03 21 Investigation of the Chemical Effects of Polarity-Optimized Rejuvenators on Aged Binders بررسی تغییرات شیمیایی قیر پیرشده بر اثر افزودن مقادیر بهینه‌سازی شده جوان‌سازها با توجه به قطبیت جوان‌سازها 1 20 9567 10.22075/jtie.2025.35346.1692 FA منصور فخری استاد، گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران. علیرضا علوی دانشکده عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران. مرتضی قنبری دانشکده عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران. Journal Article 2024 10 03 The aging mechanism of asphalt binder is one of the most important challenges in pavement structures, which causes hardening and oxidation of the binder. Although the incorporation of rejuvenators is the well-known method to mitigate this problem, finding optimal dosage of rejuvenators is an important challenge. Previous studies mainly determined the suitable dosages of rejuvenators based on penetration grade and softening point values, without paying attention to the chemical characteristics of the binder and rejuvenators. In this study, three different rejuvenators including waste cooking oil (WCO), waste engine oil (WEO), and aromatic extract oil were used. This approach aimed to restore the aged binder's properties and address the existing environmental concerns regarding the disposal of waste oils. The polar components of surface free energy (SFE) were evaluated alongside penetration index and penetration grade values to calculate the accurate dosages of these rejuvenators. The optimal dosages were also determined by employing the response surface methodology (RSM). After identifying the optimal dosages, the resulting samples were analyzed by using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). At this stage, four chemical indices were used to measure the influence of polarity of rejuvenators on binder. The results showed that aromatic extract oil could reduce the carbonyl index by about 60% and the sulfoxide index by 67%, as the most effective rejuvenator for decreasing these indices. Waste cooking oil showed the highest performance for modifying maltene-to-asphaltene parameters and oxidation, for increasing the maltene-to-asphaltene ratio by 114% and reducing the oxidation ratio by 68%. In contrast, waste engine oil, as the least effective rejuvenator, increased the maltene-to-asphaltene ratio by 74% and reduced oxidation by 55%. These results revealed that optimization based on rejuvenator polarities has significant effects on resorting the binder characteristics. مکانیزیم پیرشدگی قیر یکی از مشکلاتی است که در قیر به وجود می‌آید و باعث سخت‌شدگی و اکسیداسیون قیر می‌شود. یکی از روش‌های جلوگیری از پیرشدگی، استفاده از جوان‌سازهای مختلف در قیر است. از طرف دیگر، محاسبه میزان دقیق مواد افزودنی در قیر یکی از چالش‌های موجود شناخته می‌شد چرا که در مطالعات گذشته، درصد مناسب مواد افزودنی عمدتاً بر اساس مقادیر نفوذ و نقطه نرمی تعیین می‌شد که هیچگونه مشخصه قیر و جوان‌ساز را در نظر نمی‌گیرد و همچنین دقت کافی برای استفاده در قیر را ندارد. در مطالعه پیش رو، سه جوان‌ساز مختلف شامل روغن ضایعات پخت‏وپز (WCO)، روغن ضایعات موتور خودرو (WEO) و روغن آروماتیک استفاده شده است تا علاوه‎ بر بازیابی بخشی از خواص از دست رفته قیر، برخی از نگرانی‌های محیط‌زیستی موجود مبنی بر دفع روغن ضایعات موتور خودرو و روغن ضایعات پخت‏وپز را حل کند. همچنین، برای محاسبه دقیق مقادیر جوان‌سازها با بهره‌گیری از مقادیر جزء قطبی آزمایش انرژی آزاد سطحی (SFE)، شاخص نفوذپذیری و درجه نفوذ قیر، نتایج متفاوتی حاصل شد. برای محاسبه مقادیر بهینه جوان‌سازها از روش سطح پاسخ (RSM) استفاده شد. پس از مشخص شدن مقادیر بهینه، نمونه‌های بهینه‌سازی شده ساخته و با استفاده از طیف‌سنج فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) بررسی شدند. در این مرحله، با محاسبه چهار شاخص مهم و حیاتی برای قیر، میزان تأثیر قطبیت جوان‌سازها بر قیر مشخص شد. روغن آروماتیک حدود ۶۰ درصد شاخص کربونیل و ۶۷ درصد شاخص سولفوکسید را کاهش داد و بیشترین تأثیر را در بهبود شاخص‌های ذکر شده ایجاد کرد. روغن ضایعات پخت‏وپز با افزایش ۱۱۴ درصدی بیشترین افزایش نسبت مالتین به آسفالتین و با ۶۸ درصد بیشترین کاهش در نسبت اکسیداسیون را داشت، در حالی که روغن ضایعات موتور خودرو با ۷۴ درصد افزایش نسبت مالتین به آسفالتین و ۵۵ درصد کاهش اکسیداسیون کمترین تأثیر را نشان داد. نتایج موجود نشان‌دهنده تأثیر زیاد پارامتر قطبیت بر اصلاح خواص قیر است. لذا باید تأثیرات قطبیت جوان‌سازهای موجود پیش از استفاده آن‌ها در قیر مورد بررسی قرار بگیرد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9567_77e1be2d1c4d35e6443f5f2742b55118.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 1 2025 03 21 Comparison of the effect of accelerated curing with post-construction induction heating and natural curing on the self-healing index of cold asphalt mixture مقایسه اثر عمل آوری تسریع شده با گرمایش القایی پس از اجرا و عمل آوری طبیعی بر شاخص خودترمیمی مخلوط آسفالت سرد 21 37 9432 10.22075/jtie.2025.35317.1687 FA طاها نویدی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، گرایش راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران. غلامعلی شفابخش استاد، گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران. سید محمد میرعبدالعظیمی استادیار، دکتری راه و ترابری، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران. Journal Article 2024 09 13 Cold asphalt has drawbacks such as lower shear strength due to poor adhesion between bitumen and aggregates (caused by insufficient heating during production), limiting its use on high-traffic roads. Additionally, the weak bond between bitumen and aggregates leads to faster crack initiation and propagation in these pavements. The primary objective of this research is to compare the self-healing capacity of cold asphalt cured with post-construction electromagnetic induction heating and cold asphalt cured using the conventional method. For the laboratory specimens, siliceous aggregates, 63-micron iron powder (as an induction agent), cationic emulsion bitumen, and rock powder were used. Specimens were prepared using the Marshall method at two curing ages of 7 and 21 days, and by two methods: accelerated curing (with initial induction heating for 240 seconds) and natural curing (without initial induction heating). Subsequently, the specimens were subjected to Indirect Tensile Strength (ITS) tests at temperatures of 0, 15, and 40 degrees Celsius. After failure, both sets of specimens were subjected to restorative induction heating to evaluate their self-healing capacity. The specimens were then retested using the ITS test at the same temperatures to calculate the self-healing index by comparing the strength of the specimens before and after failure and induction heating. Results showed that with increasing age, the self-healing index rate of cold asphalt samples decreases with induction heating during curing. This becomes more pronounced with increasing test temperature. This trend indicates a significant effect of heating during curing and a rapid increase in the tensile strength of the samples at early pavement ages. مخلوط آسفالت سرد دارای معایبی همچون ضعف مقاومت برشی بدلیل چسبندگی کمتر قیر و سنگدانه به علت عدم گرمایش کافی حین تولید میباشد که موجب ایجاد محدودیت برای استفاده از آن در جاده های پر ترافیک شده است. از طرف دیگر، فقدان چسبندگی کافی بین قیر و سنگدانه موجب تسریع ایجاد و گسترش ترک در روسازی ها خواهد شد. هدف اصلی از این پژوهش، مقایسه قابلیت خودترمیمی در آسفالت سرد عمل آوری شده با القای گرمایش القایی پس از اجرای روسازی و آسفالت سرد عمل آوری شده در حالت طبیعی است. جهت ساخت نمونه های آزمایشگاهی در این پژوهش، از مصالح سنگی سیلیسی، پودر آهن 63 میکرون به عنوان عامل القا، قیر امولسیون کاتیونی و پودر سنگ استفاده شده است. نمونه های آزمایشگاهی با روش مارشال و در سنین عمل آوری 7 و 21 روز و با دو روش عمل آوری تسریع شده (با گرمایش القایی اولیه به مدت 240 ثانیه) و عمل آوری طبیعی (بدون گرمایش القایی) ساخته شدند. سپس نمونه ها تحت آزمون استحکام کششی غیر مستقیم (ITS) در دماهای 0 ، 15 و 40 درجه سیلیسیوس قرار گرفتند. پس از آستانه گسیختگی، هر دو سری نمونه ها، تحت گرمایش القایی ترمیمی قرار گرفتند تا بتوان قابلیت خودترمیمی آنها را مورد ارزیابی قرار داد. سپس نمونه ها مجدداً تحت آزمون استحکام کششی غیر مستقیم (ITS) در همان دماها قرار گرفتند تا بتوان از میزان مقاومت نمونه ها قبل از گسیختگی و بعد از گسیختگی و اعمال گرمایش القایی، جهت محاسبه شاخص خودترمیمی بهره گرفت. نتایج نشان میدهد که با افزایش سن، نرخ شاخص خودترمیمی نمونه های آسفالت سرد دارای گرمایش القایی حین عمل آوری کاهش می یابد. این امر با افزایش دمای آزمون برجسته تر میگردد. این روند نشان دهنده تأثیر شگرف گرمایش حین عمل آوری بر افزایش سریع مقاومت کششی نمونه ها در سنین اولیه روسازی است.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9432_690abda8cc06c571bcfa0d46635e34ba.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 1 2025 03 21 Optimization of Cementitious Concrete Mix Design Containing Various Percentages of Recycled Tire Rubber Granules and Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) بهینه‏سازی طرح اختلاط بتن سیمانی حاوی درصدهای مختلفی از مواد بازیافتی و ضایعاتی گرانول لاستیک تایر و تراشه آسفالت بازیافتی (رپ) 39 57 9570 10.22075/jtie.2025.37190.1720 FA دین محمد ایمانی دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2025 03 18 Concrete is one of the most widely used Mater. in civil engineering Struct., with large quantities being utilized globally each year. Incorporating recycled and waste Mater. into concrete mixtures is an effective and economical approach for producing green and cost-efficient concrete while also addressing environmental concerns related to industrial waste disposal and storage. Recycled tire rubber granules and reclaimed asphalt pavement (RAP) are two waste Mater. available in large quantities, and their substitution for natural aggregates can contribute to the development of eco-friendly and low-cost cementitious concrete. However, it is essential to ensure that concrete containing these recycled Mater. maintains adequate strength and mechanical properties. One of the key indicators of the durability and service life of concrete Struct. is their resistance to cracking, which is measured using the fracture toughness parameter. This study investigates the crack growth behavior of cementitious concrete mixtures incorporating different percentages of tire rubber granules and RAP in their mix designs. Using the Taguchi experimental design method, the rubber granule content was varied from 0% to 9% by volume, while the RAP content ranged from 0% to 40% by volume, resulting in 16 different concrete mixtures with varying proportions of rubber granules and RAP aggregates. Fracture toughness tests were conducted on pre-notched flexural disk specimens for different concrete mixtures. The results indicate a significant effect of the type and percentage of additives on the crack resistance of cementitious concrete. Statistical analyses were performed to assess the influence of RAP and rubber granules on the fracture toughness index. Initially, an analysis of variance (ANOVA) was conducted to evaluate the significance of the factors, followed by a Pareto chart to illustrate their effects. The statistical analysis revealed that both additives had a significant impact on the fracture behavior of cementitious concrete, with RAP having a greater effect than tire rubber granules. Additionally, based on the optimization results, the optimal mix design consisting of 30% RAP, 70% limestone aggregate, and 0% tire rubber granules exhibited the highest fracture toughness. بتن یکی از مواد بسیار متداول جهت ساخت سازه‌های عمرانی می‌باشد و در سرتاسر جهان هر ساله مقادیر زیادی از این ماده مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از مواد بازیافتی و ضایعاتی در طرح اختلاط مخلوط بتن‏ها یکی از روش‏های مناسب و اقتصادی جهت تولید بتن‏های سبز و با صرفه اقتصادی می‌باشد که می‌تواند مشکلات زیست‏محیطی مربوط به امحا و انبارش ضایعات صنعتی را نیز کاهش دهد. گرانول لاستیک تایرهای بازیافتی و نیز تراشه‌های آسفالت بازیافتی و ضایعاتی است که در حجم‌های زیاد قابل تولید است و جایگزینی این دو ماده با سنگدانه‌های طبیعی می‌تواند به تولید بتن‏های سیمانی سبز و ارزان قیمت کمک نماید. با این وجود لازم است که بتن ساخته شده با این مواد بازیافتی به لحاظ استحکام و خواص مکانیکی نیز عملکرد مناسب داشته باشد. یکی از شاخص‌های تعیین کننده عملکرد دوام و عمر سازه‌های بتنی میزان مقاومت در برابر ترکخوردگی مخلوط بتنی می‌باشد که با پارامتری به نام چقرمگی شکست اندازه‌گیری و سنجیده می‌شود. در این مقاله، به بررسی رفتار رشد ترک مخلوط‌های بتن سیمانی مختلف حاوی درصدهای مختلفی از گرانول لاستیک و RAP (رپ) در طرح اختلاط آنها پرداخته می‌شود. بدین منظور، با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، محدوده افزودنی گرانول از صفر درصد حجمی تا ۹ درصد حجمی و محدوده افزودنی رپ از صفر درصد تا ۴۰ درصد حجمی تغییر داده شده و ۱۶ ترکیب مختلف از بتن حاوی درصدهای مختلف سنگدانه گرانول و رپ مورد ارزیابی قرار گرفت. تست‌های چقرمگی شکست با استفاده از نمونه دیسک ترک‌دار خمشی روی مخلوط‌های مختلف بتنی انجام شد. نتایج تست‌ها نشاندهنده تأثیر قابل ملاحظه نوع و درصد افزودنیها بر میزان مقاومت ترکخوردگی بتن‏های سیمانی است. برای بررسی اثرگذاری رپ و گرانول بر مقدار شاخص چقرمگی شکست از آزمون‏های آماری استفاده شد. در ابتدا از آنالیز واریانس (ANOVA) جهت بررسی تأثیرگذاری عامل استفاده شد و سپس این تأثیرگذاری با استفاده از نمودار پارتو نشان داده شد. بر اساس تحلیلهای آماری، هر دو افزودنی تأثیر معنادار و قابل توجهی بر رفتار شکست بتن‏های سیمانی دارند؛ اما تأثیر افزودنی رپ از افزودنی گرانول لاستیک تایر بیشتر است. همچنین، بر اساس بهینه‏سازی انجام شده، طرح اختلاط حاوی 30 درصد رپ، 70 درصد سنگدانه آهکی و صفر درصد گرانول لاستیک، بیشترین مقدار چقرمگی شکست بتن را به‏دست می‏دهد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9570_4005c30c31868b4c57b53db66635d1ec.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 1 2025 03 21 Effect of Cement Content and Curing Time on Unconfined Compressive Strength and Soil Elasticity Coefficient تأثیر مقدار سیمان و زمان عمل‌آوری بر مقاومت فشاری محدود نشده و ضریب ارتجاعی خاک 59 82 9566 10.22075/jtie.2025.35698.1706 FA محمود نیکخواه شهمیرزادی استادیار گروه مهندسی عمران، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران. علیرضا خلج دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی عمران، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران. آرزو طحان دانشیار گروه شیمی، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران. Journal Article 2024 12 13 Building the buildings and other engineering structures on weak or soft soil is very risky because such soil is prone to different settlements due to its low shear resistance and high compreessibility. Improving some soil properties such as bearing capacity and shear resistance characteristics can be done by one of the methods of improvement, which is stabilization. In this article, the effect of cement on soil properties in the southeast region of Semnan was investigated. The main objective of this research is to investigate the effect of cement on the compressive strength of sandy clay with silty soil. The tests used in this research included compaction and unconfined compressive strength. Laboratory samples were prepared by static compaction method. The samples were made in 95% of the maximum dry unit mass in order to achieve the best density and with different percentages of cement (2, 4, 6, 8, 10). With increasing the cement from 2% to 8%, the unconfined compressive strength of the cement soil increases and adding more cement causes the unconfined compressive strength to decrease. With increasing the amount of cement from 2% to 8%, the elasticity coefficient increased with a low slope, but with the increase of cement up to 10%, the trend of changes was strongly increasing. Adding cement increases the maximum dry unit weight. By adding cement to the soil, its resistance increases; This increase in strength is a function of the percentage of cement used and the curing time. The results obtained from the soil elasticity coefficient indicate an increase in the brittleness of the soil mixed with cement, which increases with the increase in the percentage of cement used or the curing time. Adding cement changes the fracture of the samples from soft to brittle. ساخت ساختمانها و سایر سازههای مهندسی روی خاک ضعیف یا نرم، بسیار مخاطرهآمیز است زیرا چنین خاکی به دلیل مقاومت برشی کم و تراکمپذیری زیاد، مستعد نشستهای متفاوت است. بهبود برخی از خواص خاک مانند ظرفیت باربری و ویژگیهای مقاومت برشی خاک را میتوان با یکی از روشهای بهسازی، یعنی تثبیت، انجام داد. در این مقاله، تأثیر سیمان بر خصوصیات خاک واقع در منطقه جنوب شرقی سمنان مورد بررسی قرار گرفت. هدف اصلی این پژوهش، بررسی اثر سیمان بر مقاومت فشاری خاک ماسهای رسدار به همراه لای است. آزمایشهای مورد استفاده در این تحقیق شامل تراکم و مقاومت فشاری محدود نشده بود. نمونههای آزمایشگاهی به روش تراکم استاتیک تهیه شدند. نمونهها در 95 درصد جرم مخصوص خشک بیشینه به‌منظور رسیدن به بهترین تراکم و با درصدهای مختلف سیمان (2، 4، 6، 8 و10) ساخته شدند. با ازدیاد سیمان از 2 تا 8 درصد، مقاومت فشاری محدود نشده خاک سیمان افزایش یافته و افزودن بیشتر سیمان باعث کاهش مقاومت فشاری محدود نشده گردید. با ازدیاد مقدار سیمان از 2 تا 8 درصد، مقدار ضریب ارتجاعی با شیب ملایمی افزایش یافته ولی ازدیاد بیشتر سیمان تا 10 درصد، روند تغییرات به شدت افزایشی بود. ازدیاد سیمان باعث افزایش وزن مخصوص خشک بیشینه شد. با افزودن سیمان به خاک، مقاومت آن افزایش یافت؛ این افزایش مقاومت تابعی از درصد سیمان بهکار رفته و زمان عملآوری است. نتایج به‏دست آمده از ضریب ارتجاعی خاک، حاکی از افزایش شکنندگی خاک اختلاط یافته با سیمان است که با افزایش درصد سیمان بهکار رفته و یا زمان عملآوری، این شکنندگی بیشتر شد. افزودن سیمان، گسیختگی نمونهها را از نرم به شکننده تغییر داد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9566_98fa33b2dc985a4ca938a14041fbc373.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 1 2025 03 21 Inverse Calculation of the Modulus of Elasticity of Pavement Layers Using the GWO Metaheuristic Optimization Algorithm محاسبه معکوس مدول الاستیسیته لایه‌های روسازی با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی فراابتکاری GWO 83 96 9509 10.22075/jtie.2025.36872.1716 FA محمود ملکوتی علون آبادی استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران. میلاد جهانگیری استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران. Journal Article 2025 02 10 In pavement engineering, determining the structural properties of the pavement, including the elastic coefficients and layer thicknesses, is highly significant. These properties determine the performance of the pavement and have a direct impact on the pavement life. Using commercial software for numerical simulation engines to calculate pavement surface changes increases calculations cost due to the complexity of integrating it into the optimization engine. In these methods, there is a need for a pre-generated artificial database using the software, as well as the use of a neural network and an optimization algorithm. Therefore, to generate the analysis population, the software must be run with a set of different estimation modules to provide the necessary population for inverse analysis, which increases the need for computational costs. The main goal of the current research is to combine the quadrature differential numerical method as an accurate, efficient, and high-speed numerical method with the Gray Wolf Optimization (GWO) metaheuristic optimization algorithm in order to inversely calculate the redundant values of the elastic modulus of pavement layers without using an artificial neural network and reducing the computational time. Results of the analysis with five independent runs showed that this method is able to achieve the desired response with a small number of populations and iterations. در مهندسی روسازی، تعیین خصوصیات سازه‌ای روسازی، از جمله ضرایب ارتجاعی و ضخامت لایه‌ها، حائز اهمیت است. این خصوصیات، عملکرد روسازی را تعیین می‌کنند و تأثیر مستقیم بر عمر روسازی دارند. استفاده از نرم‌افزارهای تجاری به‌منظور شبیه‌سازی محاسبات عددی برای محاسبه تغییرات سطح روسازی به دلیل پیچیدگی تلفیق آن با تکنیک بهینه‌سازی، هزینه محاسبات را افزایش می‌دهد. در این روش‏ها، نیاز به پایگاه داده مصنوعی از پیشتولیدشده با استفاده از نرم‌افزار و همچنین استفاده از شبکه عصبی و الگوریتم بهینه‌سازی وجود دارد. بنابراین، برای تولید جمعیت اولیه، بایستی با دسته مدول‌های تخمینی متفاوت، نرم‌افزار را اجرا کرد تا جمعیت لازم برای تحلیل معکوس فراهم شود که هزینه محاسبات را افزایش میدهد. هدف اصلی این تحقیق، تلفیق روش عددی دیفرانسیل کوادرچر به عنوان یک روش عددی دقیق و کارامد و با سرعت بالا با الگوریتم‌ بهینه‌سازی فراابتکاری گرگ خاکستری (GWO)، به منظور محاسبات معکوس مقادیر مجهول مدول الاستیسیته لایههای روسازی بدون استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و کاهش زمان محاسبات میباشد. نتایج تحلیل با پنج اجرای مستقل نشان داد که این روش قادر است با تعداد جمعیت و تکرارهای کم، به پاسخ مطلوب دست یابد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9509_267b0570a6a32d11114496e9bf98794c.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 1 2025 03 21 Investigating the Effects of Thickness, Depth and Number of Weak Soil Layers on Seismic Site Response بررسی تأثیرات ضخامت، عمق و تعداد لایه‏های ضعیف خاک بر پاسخ لرزه‏ای ساختگاه 97 107 9536 10.22075/jtie.2025.36870.1715 FA صادق قوامی جمال استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران. مهرداد امامی تبریزی دانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران. الناز نجفی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران. Journal Article 2025 02 10 Site conditions, including the shape and depth of the layers, their location, and the area's topography, affect the seismic site response, which can influence the performance of transportation infrastructure. This study investigates the effect of a weak layer, including soft clay and loose sandy soil, on the seismic site response using DEEPSOIL software through nonlinear time-domain analysis. The Tabas earthquake record (Mw=7.4) was selected for site response analysis in this study. Effects of various parameters, such as thickness of the weak layer, its location at different depths, and number of layers were considered. Results showed that in the case of a weak clay layer with a thickness of 3 m and a weak sand layer with a thickness of 5 m at the surface, maximum acceleration increases significantly. As the thickness of the shallow weak layer increases, the seismic response decreases, and maximum acceleration occurs at longer periods. A comparison of acceleration spectra for different weak layer positions showed that presence of a weak layer near the ground surface and at a lower depth has the greatest effect on the acceleration spectrum, increasing the maximum acceleration. Although multiplicity of weak layers reduces the maximum acceleration, the acceleration spectrum exhibits successive peaks at different periods, particularly in loose sandy soils. شرایط ساختگاه، از جمله شکل و عمق لایه‏ها، نحوه قرارگیری آنها و توپوگرافی منطقه بر پاسخ لرزه‏ای ساختگاه مؤثر است که میتواند عملکرد زیرساخت‏های حمل و نقل را تحت تأثیر قرار دهد. در این تحقیق، با استفاده از نرم‏افزار DEEPSOIL، تأثیر وجود لایه ضعیف شامل خاک رس نرم و خاک ماسه‏ای سُست بر پاسخ لرزه‏ای ساختگاه با تحلیل غیرخطی در حوزه زمان بررسی می‏شود. رکورد زلزله مورد استفاده در این پژوهش، زمین لرزه 4/7 ریشتری طبس است. اثر پارامترهای مختلف مانند ضخامت لایه ضعیف، موقعیت آن در اعماق مختلف و تعداد لایه‏ها در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که در حالت وجود لایه‌ ضعیف رسی با ضخامت 3 متر و لایه ضعیف ماسه‏ای با ضخامت 5 متر در سطح، شتاب بیشینه به ترتیب 7/2 و 3/2 برابر شتاب در سنگ بستر است. با بیشتر شدن ضخامت لایه ضعیف سطحی، پاسخ لرزه‌ای کمتر بوده و شتاب بیشینه در دوره‏های تناوب بالاتر رخ می‏دهد. مقایسه طیف شتاب برای موقعیتهای مختلف لایه ضعیف نشان داد که وجود لایه ضعیف در نزدیکی سطح زمین و عمق کمتر، بیشترین تأثیر را بر طیف شتاب دارد و موجب افزایش شتاب بیشینه میگردد. اگر چه تعدد لایه‏های ضعیف موجب کاهش شتاب بیشینه می‏شود، اما طیف شتاب، پیکهای متوالی در دوره‏های تناوب مختلف، بهخصوص برای خاک ماسه‏ای سُست، را نشان می‏دهد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9536_46ab2d172b04626c591e5e756d651224.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 1 2025 03 21 Practical Effect of Increasing the Density of Construction Site Due to Pile Driving on Reducing Its Liquefaction Potential تأثیر عملی افزایش تراکم بستر ساختگاه ناشی از کوبش شمع بر کاهش استعداد روان‏گرایی آن 109 126 9465 10.22075/jtie.2025.36354.1709 FA محمد تقی منصوری کیا دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران و مدیر طرحهای توسعه سد و نیروگاه، سازمان آب و برق خوزستان، ایران. 0000-0002-7098-1241 حمید رضا شیبانی استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران. الهام رجبی استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران. Journal Article 2024 12 29 In this research, One method, based on the SPT test number, was used to evaluate liquefaction potential of the sand layers for river navigation at the Khorramshahr dam and shipping lock construction site. For fine-grained layers, another method have been used. For level 1 and level 2 earthquakes (with return periods of 75 and 475 years), the limit to ensure against the risk of liquefaction is assumed to be 1.5 and 1.1. For each pile, the number of blows to penetrate each meter of their length is calculated. Normaly, the compression caused by striking the first series of piles has increased the number of blows required to penetrate the second series of piles. The ratio of the increase in the number of blows necessary to penetrate each pile of the second series relative to the first series has been calculated. The obtained increase rate is assumed to be equal to the increase of SPT number. Calculations to determine the safety factor against liquefaction have been done again with new SPT numbers. Application of the proposed method shows reduction of the levels and depths of liquefaction caused by the density of layers due to penetration of the piles. In the example case (Mard dam and its ship), the relative increase of SPT number was nearly 20 percent. Therefore, the proposed method has reduced the liquefaction zones by 8%. In addition, in the areas that have been diagnosed as low liquefaction potential in the studies, but had a low confidence factor, a 9.5% increase in the confidence factor against liquefaction has also occurred. By increasing the SPT number, the proposed method can increase the accuracy of liquefaction calculations in the sites. در این تحقیق، از یک روش بر مبنای عدد SPT جهت ارزیابی استعداد روان‏گرایی لایههای ماسهای محل ساختگاه پروژه سد و قفل کشتیرانی مارد خرمشهر برای حمل و نقل رودخانهای استفاده شده است. برای ارزیابی استعداد روان‏گرایی بخش ریزدانه، روش دیگری بهکار رفته است. برای زلزلههای سطح 1 و سطح 2 (با دورههای بازگشت 75 و 475 سال)، حد مجاز برای ضریب اطمینان در برابر روان‏گرایی بهترتیب برابر 5/1 و 1/1 فرض شده است. تعداد ضربات منجر به کوبش هر یک متر از طول تمام شمعها در ساختگاه محاسبه شده است. تراکم بهوجود آمده ناشی از کوبش شمعهای سری اول معمولاً سبب افزایش تعداد ضربات لازم برای کوبش شمعهای سری دوم شده است. نسبت افزایش تعداد ضربات لازم برای کوبش شمعها در دو حالت شمعهای سری دوم نسبت به سری اول برابر نسبت افزایش عدد SPT فرض گردیده است. سپس، محاسبات تعیین ضریب اطمینان در برابر روان‏گرایی مجدداً با اعداد جدید SPT انجام شده است. بهکارگیری روش مورد اشاره، کاهش سطوح و عمقهای مستعد روان‏گرایی ناشی از تراکم لایهها پس از کوبش شمعها را نشان می‏دهد. در ساختگاه سد و قفل کشتیرانی مارد، افزایش نسبی عدد SPT نزدیک به 20 درصد بوده است. لذا روش پیشنهادی سبب کاهش 8 درصدی محدودههای مستعد روان‏گرایی شده است. ضمناً، در محدودههایی که در مطالعات فاقد استعداد روان‏گرایی تشخیص داده ولی ضریب اطمینان کمی داشتهاند نیز افزایش تقریباً 5/9 درصدی ضریب اطمینان در برابر روان‏گرایی رخ داده است. روش پیشنهادی با افزایش نسبی عدد SPT می‏تواند منجر به افزایش دقت محاسبات روان‏گرایی در ساختگاهها گردد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9465_6a78f15f711e8caf0741159f9c34b3c3.pdf