زیپو كالا: محققان دانشگاه صنعتی اصفهان موفق به طراحی و ساخت دستگاه مدل ساز فیزیكی رفتار دینامیكی سازه های مدفون در خاك به منظور پیشبینی پاسخ این سازه ها در ابعاد تمام مقیاس و قبل از اجرای عملیات عمرانی شدند.
به گزارش زیپو کالا به نقل از ایسنا، حمید مرتضوی بک، مبتکر این دستگاه و دانش آموخته دکترای مهندسی عمران دانشگاه صنعتی اصفهان با اشاره به فرایند طراحی و ساخت این دستگاه، اظهار داشت: مدل سازی فیزیکی به واقع تکرار یک پدیده به صورتی است که متغیرهای آن همچون نیرو، جابه جایی و شتاب با آنچه در واقعیت و در نمونه واقعی اتفاق می افتد، قابل مطابقت باشد.
وی ادامه داد: بر این اساس، دستگاه ساخته شده برای اولین بار امکان بررسی رفتار و پاسخ دینامیکی سازه های مدفون در خاک همچون انواع شمع های بتنی و فولادی را به صورت فیزیکی و منطبق بر سازه واقعی فراهم می آورد.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی اصفهان افزود: این دستگاه با عنایت به دارا بودن محفظه ای به شکل مخروط ناقص و اعمال فشار از کف، می تواند در یک ناحیه کنترلی مرکز مخروط، میدان تنشی ایجاد کند که در آن تنش از مقدار صفر در سطح خاک تا مقدار مورد نظر در عمق مشخص به صورت خطی افزایش یابد که این امر با آنچه در واقعیت اتفاق می افتد، هم خوانی دارد.
وی افزود: درمجموع می توان گفت با استفاده از این دستگاه امکان مدل سازی فیزیکی تغییرات تنش تا عمق ۶۰ متری در طولی از خاک به اندازه ۲ متر در محفظه مخروطی شکل فراهم می شود.
مرتضوی بک با بیان خصوصیت های منحصربه فرد این دستگاه، اظهار داشت: علاوه بر امکان بررسی رفتار دینامکی سازه های طولی مدفون، طراحی انحصاری فریم بارگذاری و جرثقیل، استفاده از هوا جهت تأمین فشار کف دستگاه، امکان بررسی خاک اشباع تحت فشار در دستگاه، بهسازی عملکرد با عنایت به افزایش اصطکاک جداری دستگاه، استفاده از المان های مناسب در مرزهای دستگاه و سیستم بارش ویژه که باعث کاهش ضرایب مقیاس در خلال مدل سازی ها و کاهش محسوس خطا می شود، همچون خصوصیات انحصاری این دستگاه نسبت به نمونه های پیشین است.
وی افزود: توانایی بررسی رفتار سازه های مختلف با عنایت به ابعاد بالای دستگاه و توانایی مدل سازی در شرایط خشک و اشباع، دو خصوصیت ممتاز دیگر این دستگاه ابداعی است.
مرتضوی بک افزود: از این ابداع می توان در زمینه های در رابطه با مدل سازی فیزیکی سازه های عمرانی مدفون در خاک که در مهندسی عمران، گرایش های سازه، ژئو تکنیک، راه، محیط زیست و سازه های دریایی استفاده می شوند، بهره برداری نمود.
مرتضوی بک خاطرنشان کرد: این دستگاه به محققان و شرکت های مهندسی این امکان را می دهد که قبل از اجرا و طراحی هر سازه مهندسی که به صورت مدفون در خاک است یا استفاده از هر نوع ماده جهت بهبود عملکرد آن، ابتدا رفتار آنرا تحت تنش های واقعی مورد آزمایش قرار دهند تا از هرگونه عملکرد نامناسب سازه بعد از اجرای عملیات عمرانی و صرف هزینه های فراوان جلوگیری شود.
بر مبنای اعلام وزارت علوم، اولین دستگاه مدل ساز فیزیکی رفتار دینامیکی سازه های مدفون درخاک که به شماره ۱۰۱۶۴۸ در اداره ثبت اختراعات و مالکیت معنوی به ثبت رسیده، برگرفته از نتایج رساله دکتری حمید مرتضوی بک با راهنمایی دکترامیرمهدی حلبیان، دکترحمید هاشم الحسینی و دکترمحمدعلی روشن ضمیر از اعضای هیئت علمی دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی اصفهان است و نتایج پرارزش آن در مجلات معتبر بین المللی همچون International Journal of Physical Modelling in Geotechnics و Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering هم به چاپ رسیده است.
منبع: zipokala.ir
