در یک ربات دو پا سه حالت اصلی حرکت دینامیکی شامل قدم زدن، دویدن و پریدن  قابل دستیابی است. اما معمولاً اکثر ربات های  دو پای موجود، فقط در یک حالت می توانند حرکت کنند و تعداد اندکی  توانایی حرکت در دو حالت یا بیشتر را دارند.

 

در حالت کلی یک سیستم حرکتی ربات دو پا شامل اعضایی می باشد که با مفاصل فعال به هم وصل شده اند. پیچیدگی سیستم بستگی به تعداد درجه آزادی و و ساختار پا ها و اندام های فوقانی دارد. طراحی ربات های دو پا  توسط انسان تا حد بسیار زیادی تحت تاثیر قرار گرفته و بر گرفته از  پیچیدگی و چند بعدی بودن حرکت خود انسان  دوپا می باشد. بنابراین، بسیاری از مدل ها و ماشین آلات پیشرفته شباهت زیادی به بدن انسان دارند.

 

از سوی دیگر، حرکت راه رفتن بستگی به فاصله نسبی بین دو پا ی ربات دارد. همچنین، راه رفتن شامل دو الگو راه رفتن استاتیک و پویا در قدم زدن است. در راه رفتن استاتیک، ربات دوپا دارای پاهای بزرگ بوده و تعادلش را به وسیله  قرار دادن مرکز جرمش در گستره ای که پاهایش تحمل و پشتیبانی می کنند حفظ می کند.

 

این نوع راه رفتن  معمولا آهسته است. در مقابل پیاده روی استاتیک، پیاده روی پویا یا دینامیک از قدم زدن برای حفظ تعادل و برقراری پایداریش استفاده می کند. اما کنترل کردنش سخت تر از کنترل در حالت استاتیک می باشد. الگوی قدم زدن پویا خیلی سریع تر از قدم زدن استاتیک می باشد.

 

2-1- مدل ساده ربات دو پای پنج اتصال

 

در شکل زیر یک مدل دینامیکی ربات دو پا با پنج درجه ی آزادی را ملاحظه می کنیم.

 

مختصات مفاصل و سرعت های مفاصل عبارتند از:

 

q = [q1 ,…,qn ]                                                                                                          1-1

 

q̇ = [q̇1 ,…,q̇n ]                                                                                                              1- 2 

 

در این مدل  n برابر 5 می باشد.

 

Oi نشان دهنده مفصل i است. در این مدل i برابر 6 می باشد.

 

با استفاده از فرمول لاگرانژ، معادله دینامیکی حرکت، با توجه به استفاده از لاگرانژ در ضرایب در معادله زیر نوشته شده است.

 

Qi بیان کننده ی گشتاور عمل کننده ی مفصل می باشد.

 

JqT   ماتریس ژاکوپین را نشان می دهد.

 

λ نشان دهنده ی نیروهای محدود کننده ای می باشد که به صورت نیروی واکنش زمین عمودی یا افقی هستند.

 

3-1- کنترل کننده منطق فازی

 

کنترل کننده منطق فازی یک علم اصول قردادی برای نمایش دادن، با مهارت انجام دادن (اداره کردن)، اجرا و تکمیل کردن  دانش اکتشافی و ابتکاری بشر برای چگونگی کنترل یک سیستم است.

 

در شکل 1-2 یک کنترل کننده ی فازی نشان داده شده است. در این شکل کنترل کننده ی فازی در یک سیستم حلقه بسته قرار گرفته است.

 

خروجی ها به وسیله ی y(t) نشان داده شده اند. و ورودی ها با u(t) مشخص شده اند. همچنین ورودی مرجع برای کنترلگر فازی به وسیله ی r(t) نشان داده شده است.

 

کنترلر فازی شامل چهار مؤلفه ی اصلی است:

 

1-   rule-baseیا قانون پایه، به کار گیری دانش، در قالب مجموعه ای از قوانین، برای دستیابی به بهترین راه کنترل سیستم است.

 

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

 2- مکانیسم استنتاج فازی قواعد کنترلی را به یک نگاشت از مجموعه های فازی در فضای ورودی به مجموعه های فازی در فضای خروجی بر اساس اصول منطق فازی تبدیل می کند. این مکانیسم ارزیابی می‌‌‌‌کند که کدام یک از قوانین کنترلی در زمان جاری یا فعلی مناسب می باشد و سپس تصمیم می گیرد کدام قانون باقی بماند. 

 

3- واسط کاربری fuzzification به سادگی ورودی­ها را تغییر می دهد به طوری که می تواند قوانین را تفسیر و با قوانین پایه مقایسه کند. یک فازی ساز در ورودی متغیرها با مقادیر حقیقی را به یک مجموعه ی فازی تبدیل می کند.

 

4- واسط کاربری defuzzification نتایج بدست آمده را به شکل ورودی ها در می آورد. به کلامی دیگر یک غیر فازی ساز است که یک مجموعه ی فازی را به یک متغیر با مقدار حقیقی در خروجی تبدیل می کند.

 

در واقع یک کنترل کننده ی فازی، تصمیم گیرنده ی مصنوعیی است که در زمان واقعی(real time) در یک سیستم حلقه بسته عمل می کند. کنترکننده ی فازی داده های خروجی y(t)را گرداوری می­کند، و آن ها را با ورودی های مرجع مقایسه کرده و سپس تصمیم می گیرد که چه ورودی u(t) ای برای رسیدن به هدف ما مناسب است برای طراحی کردن کنترل کننده ی فازی مهندس کنترل باید در مورد چگونگی عملکرد تصمیم گیرنده ی مصنوعی در سیستم حلقه بسته اطلاعات لازم را جمع آوری کند. گاهی اوقات این اطلاعات می تواند از تصمیم گیرنده انسانی که وظیفه کنترل را انجام می دهد در حالی که در زمان های دیگر، مهندس کنترل می تواند دینامیک دستگاه را بفهمد و مجموعه ای از قوانین در مورد چگونگی کنترل سیستم را بدون کمک گرفتن از بیرون را تنظیم کند. این “قوانین” در واقع، می گویند: “اگر خروجی و ورودی مرجع به شیوه ای خاص رفتار کنند آنگاه ورودی باید برخی از مقادیر یا ارزشها  را در بر بگیرد”.

 

rule-base شامل مجموعه ی کاملی از قواعد “if-then” می باشد، و یک استراتژی استنتاجی انتخاب شده و سپس سیستم برای مشاهده ی مشخصات حلقه بسته آماده ی آزمایش کردن است.

 

4-1- بیان مسئله

 

کنترل کننده­ی ربات معمولا برای عملکرد راه رفتن یا قدم زدن استاتیک، برنامه ریزی می شود، بنابراین برای دستیابی یه راه رفتن دینامیک (پویا) و رسیدن به عملکرد بهتر در خصوص سرعت باید کنترل کننده ارتقاء یابد.

 

5-1- هدف از این مطالعه

 

اهداف اصلی این پروژه مطالعه ی دو بعدی سیستم ربات دو پای پنج اتصال و طراحی چهار کنترل کننده­ی منطق فازی برای کنترل کردن زاویه نیم تنه، ران ها و ساق های این ربات می باشد.

 

6-1- گستره کار

 

در این پروژه به مطالعه ی دو بعدی راه رفتن یک ربات دو پای پنج اتصال با در نظر گرفتن نیم تنه و زانوها می پردازیم. مچ پا در نظر گرفته نشده است.

 

سطحی که ربات بر روی آن راه می رود را به صورت دنباله ای از نقاط متصل به هم که یک خط راست را تشکیل می دهند تعریف می کنیم.

 

برهم کنش بین دوپا و زمین با استفاده از نیروهای خارجی که بر روی نوک پا در هنگام برخورد با زمین عمل می کنند مدل سازی شده است. این اجازه می دهد تا با استفاده از مدل دینامیکی هفت درجه ی آزادی، دینامیک سیستم را در همه ی موقعیت ها بررسی کنیم.

 

سیستم های کنترل PD است که در سال 2004 توسط Olli Haavisto و Hyotyniemi Heikki  از دانشگاه تکنولوژی هلسینکی برای کنترل زوایای نیم تنه، ران ها و ساق ها طراحی شده اند  کاملاً وقت گیر و پیچیده می باشند. به این دلیل که از چهار کنترل کننده برای کنترل چهار زاویه (زاویه ی نیم تنه، زاویه ی بین دو ران، زاویه ی ساق های چپ و راست) در هر یک از چهار مرحله ی راه رفتن(هر دو پا بر روی زمین، پای چپ بر روی زمین، پای راست بر روی زمین، نه پای چپ و نه پای راست روی زمین) استفاده می کند.

 

به این ترتیب، تعداد کل کنترل کننده ی PD  سیستم برابر شانزده  می شود.

 

در این پروژه، ما از سیگنال های خطا و تغییر در خطا  سیستم PD قبلی استفاده می کنیم تا بتوانیم تعداد کل کنترل کننده ها را به چهار کنترل کننده فازی به جای 16 کنترل کننده  PD کاهش دهیم.

 

در این مورد نیازی به دانستن راجع به مرحله ی راه رفتن و یا بازخورد آن نداریم. زیرا چرخه ی کامل خطا،  تغییر در خطا و سیگنال های کنترلی متناظر و مطابق آن ها با استفاده از MATLAB FIS Editor برای کنترل سیستم استفاده شده اند. در نهایت، یک مقایسه بین سیستم های فازی و سیستم PD انجام می شود و به بحث در مورد مزایا و معایب  استفاده از کنترل فازی در این قبیل سیستم ها پرداخته می شود.

 

7-1- نمای کلی از پایان نامه

 

این پایان نامه درپنج فصل سازماندهی شده است. محتویات آنها به شرح زیر است:

 

فصل 2، بررسی ادبیات مدل سازی و کنترل ربات دوپا به خصوص، با استفاده از تکنیک هوش مصنوعی. 

 

فصل3، در مورد مدل سازی ریاضی ربات دوپا پنج اتصال این پروژه می باشد. این فصل شامل بر سیستم و استخراج مدل ریاضی از پویایی سیستم در فرم معادلات دیفرانسیل می باشد. همچنین، مدل های MATLAB استفاده شده برای شبیه سازی مورد بررسی قرار می گیرد.

. 144

 

6-2: گزینش منطقۀ مدنظر. 144

 

الف. مشخصات منطقه و بررسی برخی بخشهای متأثر از سیاست‌های توسعۀ تجارت آب مجازی… 146

 

6-3: کلیات.. 146

 

6-4: منابع آب.. 148

 

6-4-1: آب‌های سطحی.. 148

 

6-4-2: آبهای زیرزمینی.. 149

 

6-5: طرحهای انتقال بین‌حوضه‌ایِ آب در استان.. 151

 

6-6: بررسی شاخص‌های اقتصادی و اجتماعی استان اصفهان.. 156

6-7: بررسی وضع موجود برخی زیربخش‌های کشاورزی استان اصفهان.. 158

 

6-7-1: محصولات زراعی و باغی.. 159

 

6-7-2: آب و خاک… 160

 

ب. بررسی جامع مصارف آبی و تحلیل سیاستهای بخش کشاورزی در استان، با استفاده از… . 162

 

6-8: نگاهی جامع به مصارف بخش کشاورزی در سال‌های ۱۳82 و ۱۳83 و ۱۳84، از دیدگاه آب مجازی.. 163

 

6-9: بررسی تولید محصولات راهبردی و عمدۀ کشاورزی و دامی در سال‌های آخر برنامۀ چهارم توسعه… 193

 

6-10: بررسی بازدهی اقتصادی آب در بخشهای کشاورزی و صنعت و در کالاهای راهبردی کشت‌پذیر در استان.. 203

 

6-11: بررسی سیاست‌های امنیت غذایی و مصرف آب در استان با استفاده از مفهوم آب مجازی تا افق 14700. 207

 

منابع. 209

 

 

 

فهرست جدول‌ها

 

جدول 1-1: (منبع [2]) 3

 

جدول 1-2: (منبع [2]) 3

 

جدول1-3: میانگین سالانۀ حجم آب مجازی درحال جابه‌جایی در بازۀ زمانی 1977تا۲۰۰۱ به‌تفکیک محصولات (منبع: [2]) 5

 

جدول 1-4: خصوصیات آب آبی و آب سبز (منبع: [10]) 9

 

جدول 1-5: بزرگ‌ترین واردکنندگان آب مجازی و میزان حفظ منابع آب میانگین سالیانه. دورۀ زمانی 1997تا۲۰۰۱. (منبع: [14]) 14

 

جدول 1-6: بزرگ‌ترین صادرکنندگان آب مجازی و میزان کاهش منابع آب میانگین سالیانه. دورۀ زمانی 1997تا۲۰۰۱. (منبع: [14]) 14

 

جدول 2-1: تخمین نیاز سالانۀ نیروی کار و آب آبیاری برای تولید محصولات عمدۀ کشاورزی در درون مصر در طی سال‌های 1993تا1997. دسته‌بندی محصولات در سه دستۀ واردات و خودکفایی و صادرات، نشان‌دهندۀ مسیرهای آب مجازی است. 31

 

جدول 2-2: تولید داخلی و واردات گندم و ذرت و تخمین آب و زمین و نیروی کار مجازی موجود در گندم و ذرت وارداتی طی سال‌های 1993تا1997. 32

 

جدول 2-3: تولید داخلی و صادرات پنبه و برنج و تخمین آب و زمین و نیروی کار مجازی در پنبه و برنج صادراتی، در طی سال‌های 1993تا1997. 34

 

جدول 3-1: پخش جهانی منابع تجدیدشوندۀ آب (منبع: [33]) 40

 

جدول 3-2: میزان آب دردسترس و آب قابل‌برداشت طی سال‌های 1960تا۲۰۲۵ (منبع: [26]) 43

 

جدول 3-3: برآورد سرمایه‌گذاری لازم برای منطقۀ خاورمیانه و آسیا 1996تا۲۰۰۵ (منبع: [33]) 44

 

جدول 3-4: وضعیت آب در کشور و برنامۀ تأمین نیازهای آبی کشور 61

 

جدول 3-5: نحوۀ تأمین نیازهای آبی در سال 14700. 63

 

جدول 3-6: حجم پساب‌های اصلی در سال 14700. 63

 

جدول 3-7: منابع آب موجود در کشورهای آسیا (منبع: [42]) 66

 

جدول 4-1: بررسی سیاست‌های امنیت غذایی در کشور از منظر آب آبی موردنیاز و با استفاده از مفهوم آب مجازی برای سال 1385. 79

 

جدول 4-2: میزان وابستگی اقتصاد ملی به واردات آب مجازی در کشورهای منتخب در طی سال‌های 1995تا۱۹۹۹ (منبع: [46]) 85

 

جدول 5-1: بزرگ‌ترین واردکنندگان آب مجازی و میزان حفظ منابع آب میانگین سالیانه فاصلۀ زمانی 1997تا2001 (منبع: [57]) 102

 

جدول 5-2: اندازۀ آب مجازی موجود در تولیدات کشاورزی (منبع: [59]) 105

 

جدول 5-3: تولیدات گروه‌های گوناگون غذایی در ایران (منبع: www.fao.org) 106

 

جدول 5-4: تولیدات گروه‌های گوناگون غذایی در ایران (منبع: www.fao.org) 106

 

جدول 5-5: اندازۀ آب مجازی موجود در تولیدات صنعتی (منبع: [59]) 108

 

جدول 5-6: نیاز آبی محصولات و فرآورده‌های گوناگون گروه‌های غذایی.. 113

 

جدول 5-7: میزان مصرف و نیاز به محصولات غذایی و آب موردنیاز کشور ایران، 200۱تا200۳ (منبع: www.fao.org) 113

 

جدول 5-8: میزان منابع آبی در ایران (منبع: www.fao.org) 114

 

جدول 5-9: واردات گروه‌های گوناگون غذایی به ایران (منبع: www.fao.org) 117

 

جدول 5-10: واردات گروه‌های گوناگون غذایی به ایران (منبع: (www.fao.org.. 117

 

جدول 5-11: میزان مصرف و واردات محصولات غذایی و آب مجازی وارد‌شده به کشور ایران، 200۱تا200۳ (منبع: www.fao.org) 118

 

جدول 5-12: تولیدات و صادرات و واردات محصولات غذایی کشور چین، 200۱تا200۳ (منبع: www.fao.org) 123

 

جدول 5-13: تولیدات و صادرات و واردات محصولات غذایی کشور ترکیه، 2001تا۲۰۰۳ (منبع: www.fao.org) 123

 

جدول 5-14: تولیدات و صادرات و واردات محصولات غذایی کشور بنگلادش، 2001تا۲۰۰۳ (منبع: www.fao.org) 124

 

جدول 5-15: تولیدات و صادرات و واردات محصولات غذایی کشور قزاقستان، 2001تا۲۰۰۳ (منبع: www.fao.org) 124

 

جدول 5-16: تولیدات و صادرات و واردات محصولات غذایی کشور تایلند، 2001تا۲۰۰۳ (منبع: www.fao.org) 124

 

جدول 5-17: تولیدات، صادرات و واردات محصولات غذایی کشور امارات، 2001تا۲۰۰۳ (منبع: www.fao.org) 125

 

جدول 5- 18: صادرات گروه‌های گوناگون غذایی از ایران (منبع: www.fao.org) 125

 

جدول 5- 19: صادرات گروه‌های گوناگون غذایی از ایران (منبع: www.fao.org) 126

 

جدول 5-20: تولیدات، صادرات، واردات و مصرف محصولات غذایی کشور ایران، 200۱تا200۳ (منبع: www.fao.org) 127

 

جدول 5-21: صادرات محصولات غذایی و آب مجازی صادر‌شده از کشور ایران، 200۱تا200۳ (منبع: یافته‌های تحقیق، www.fao.org) 128

 

جدول 5-22: تولیدات، صادرات، واردات و مصرف محصولات غذایی و آب مجازی کشور ایران، 200۱تا200۳. 134

 

جدول 5-23: برابری سناریوهای پیشنهادی و جدول امتیازدهی.. 136

 

جدول 5-24: درصد پیشنهادی دگرگونی‌های تولید و صادرات و واردت در گروه‌های غذایی در سناریوی سوم. 140

 

جدول 6-1: پروژه‌های بین‌حوضه‌ای انتقال آب در استان اصفهان. 152

 

جدول 6-2: بررسی تولیدات و مصارف محصولات زراعی و باغی. مصارف آب همۀ محصولات زراعی و باغی و تراز تجارت آب مجازی در استان اصفهان در سال 1387  164

 

جدول 6-3: وضعیت صرفه‌جویی و مصارف آبی استان در بخش زراعت و باغداری در سال 1387. 168

 

جدول 6-4: وضعیت تجارت آب مجازی محصولات زراعی و باغی در استان در سال 1387. 168

 

جدول 6-5: بررسی تولیدات و مصارف محصولات زراعی و باغی. مصارف آب همۀ محصولات زراعی و باغی و تراز تجارت آب مجازی در استان اصفهان در سال 1388  170

 

جدول 6-6: وضعیت صرفه‌جویی و مصارف آبی استان در بخش زراعت و باغداری در سال 1388. 176

 

جدول 6-7: وضعیت تجارت آب مجازی محصولات زراعی و باغی در استان در سال 1388. 176

 

جدول ۶-۸: بررسی تولیدات و مصارف محصولات زراعی و باغی. مصارف آب همۀ محصولات زراعی و باغی و تراز تجارت آب مجازی در استان اصفهان در سال 1388  177

 

جدول 6-9: وضعیت صرفه‌جویی و مصارف آبی استان در بخش زراعت و باغداری در سال 1389. 182

 

جدول 6-10: وضعیت تجارت آب مجازی محصولات زراعی و باغی در استان در سال 1389. 182

 

جدول 6-11: بررسی مصارف آب و وضعیت تجارت آب مجازی محصولات دامی استان در سال 1387. 183

 

جدول 6-12: بررسی مصارف آب و وضعیت تجارت آب مجازی محصولات دامی استان در سال 1388. 184

 

جدول 6-13: بررسی مصارف آب و وضعیت تجارت آب مجازی محصولات دامی استان در سال 1389. 186

 

جدول 6-14: وضعیت تجارت آب مجازی در استان اصفهان در سال‌های 1387تا1389 با احتساب کالاهای کشاورزی و دامی.. 187

 

جدول 6-15: بررسی میزان مصارف آبی، صرفه‌جویی در مصرف آب آبیاری و وضعیت تجارت آب مجازی با افزایش رفتار تولید محصولات زراعی (میزان تولید ثابت و سطح زیرکشت کاهش می‌یابد) در سال‌های 1387تا1389 در استان اصفهان. 187

 

جدول 6-16: بررسی اهداف کمّی تولید محصولات راهبردی و عمدۀ زراعی و باغی استان اصفهان در سال 1387 با توجه به برنامۀ چهارم توسعه و از دیدگاه تجارت آب مجازی.. 194

 

جدول 6-17: بررسی اهداف کمّی تولید محصولات راهبردی و عمدۀ زراعی و باغی استان اصفهان در سال 1387 با توجه به برنامۀ چهارم توسعه و از دیدگاه تجارت آب مجازی.. 196

 

جدول 6-18: مقایسۀ وضعیت مصارف آبی و تجارت آب مجازی سال‌های ۱۳87 و ۱۳88 با سال‌های 1387تا1389 در تولید محصولات عمده و راهبردی   198

 

جدول 6-19: بررسی اهداف کمّی تولید محصولات دامی استان اصفهان در سال 1387، با توجه به برنامۀ چهارم توسعه و از دیدگاه تجارت آب مجازی   199

 

جدول 6-20: بررسی اهداف کمّی تولید محصولات دامی استان اصفهان در سال 1388، با توجه به برنامۀ چهارم توسعه از دیدگاه تجارت آب مجازی   199

 

جدول 6-21: مقایسۀ وضعیت مصارف آبی و تجارت آب مجازی سال‌های ۱۳87 و ۱۳88 یا سال‌های 1387تا1389 در تولید محصولات دامی  200

 

جدول 6-22: بررسی میزان مصارف آبی، صرفه‌جویی در مصرف آب آبیاری و وضعیت تجارت آب مجازی با افزایش عملکرد تولید محصولات عمده و راهبردی (میزان تولید ثابت و سطح زیرکشت کاهش می‌یابد) در سال‌های 1387 و 1388 در استان اصفهان. 201

 

جدول 6-23: محاسبۀ بازدهی اقتصادی آب، بخش‌های زراعت و باغداری، استان اصفهان سال‌های 1387تا1389. 203

 

جدول 6-24: محاسبۀ بازدهی اقتصادی آب، بخش‌های زراعت و باغداری، استان اصفهان سال‌های 1387تا1389. 203

 

جدول 6-25: محاسبۀ بازدهی اقتصادی آب در سال‌های 1387تا1389 با استفاده از مفهوم آب ذخیره‌شده در کالا، برای کالاهای راهبردی قابل تولید در استان اصفهان به‌صورت استانی و میانگین کشوری.. 205

 

جدول 6-26: بررسی سیاست‌های امنیت غذایی کشور در استان از منظر آب آبی و سبز موردنیاز با استفاده از مفهوم آب مجازی برای سال 1386  207

 

 

 

فهرست نمودارها

 

نمودار 2-1: ارزش کل آب در کشورهای منتخب جهان. منبع: شرکت سهامی مدیریت منابع آب ایران، دفتر اقتصاد آب.. 21

 

نمودار 2-2: ارزش مصارف غیرکشاورزی آب در چند کشور. (منبع: شرکت سهامی مدیریت منابع آب ایران، دفتر اقتصاد) 22

 

نمودار 2-3: ارزش مصارف کشاورزی آب در کشورهای منطقه. (منبع: شرکت سهامی مدیریت منابع آب ایران، دفتر اقتصاد آب( 23

 

نمودار 4-1: میزان آب آبیاری موردنیاز برای خودکفایی در محصولات استراتژیک با رشد جمعیت و در بازده‌های گوناگون. 80

 

نمودار 4-2: تأثیر بهبود بازده در میزان مصرف آب آبیاری درصورت خودکفایی  در محصولات استراتژیک در سال 1385. 80

 

نمودار 4-3: تأثیر سرانۀ مصرف گندم در ایران بر میزان مصرف آب آبیاری در صورت خودکفایی در سال 1385 (جدول 4-1) 81

 

نمودار 5-1: برابری قیمت تمام شدۀ محصولات غذایی در ایران و بازارهای جهانی، 1382 111

 

نمودار 5-2: پخش منابع در صنعت کشاورزی ایران، کاربری زمین، سال 2004 (منبع: www.fao.org) 115

 

نمودار 5-3: پخش منابع در صنعت کشاورزی ایران، مصارف آب، 2004 (منبع: www.fao.org) 115

 

نمودار 5-4: پخش منابع در صنعت کشاورزی ایران، زمین‌های کشت‌پذیر، 2004 (منبع: www.fao.org) 116

 

نمودار 5-5: تولیدات میوه و سبزیجات در ایران (منبع: (www.fao.org.. 119

 

نمودار 5-6: درصد سهم ایران در تولیدات جهانی میوه و سبزیجات (منبع: www.fao.org) 120

 

نمودار 5-7: تولیدات غلات در ایران (منبع: www.fao.org) 120

 

نمودار 5-8: درصد سهم ایران در تولیدات جهانی غلات (منبع: (www.fao.org.. 121

 

نمودار 5-9: تولیدات گوشت در ایران (منبع: (www.fao.org.. 121

 

نمودار 5-10: درصد سهم ایران در تولیدات جهانی گوشت (منبع: www.fao.org) 122

 

نمودار 5-11: تولیدات، صادرات، واردات و مصرف محصولات غذایی کشور ایران، 200۱تا200۳ (منبع: www.fao.org) 126

 

نمودار 5-12: صادرات غلات کشورهای منتخب آسیایی (منبع: www.fao.org) 129

 

نمودار 5-13: صادرات روغن نباتی کشورهای منتخب آسیایی (منبع: www.fao.org) 129

 

نمودار 5-14: صادرات شکر کشورهای منتخب آسیایی (منبع: www.fao.org) 130

 

نمودار 5-15: صادرات محصولات کشاورزی کشور تایلند (منبع: www.fao.org) 131

 

نمودار 5-16: واردات محصولات کشاورزی کشور امارات (منبع: www.fao.org) 132

 

نمودار 5-17: مقایسۀ نموداری شاخص‌های هریک از سناریوهای مطرح‌شده 137

 

نمودار 5-18: مقایسۀ مجموع امتیاز کسب‌شده با کمک هر سناریو 138

 

نمودار 5-19: درصد دگرگونی‌ها در میزان منابع آبی.. 141

 

نمودار 5-20: میزان دگرگونی‌های آب مجازی وارداتی و صادراتی کشور 141

 

نمودار 6-1: میزان مصرف آب محصولات زراعی با افزایش رفتار و بازده، محاسبات با توجه به آمارهای سال 1387. 189

 

نمودار 6-2: برابری مصارف آبی کالاهای عمدۀ کشاورزی و دامی در سال‌های 1387تا1389 (با احتساب آب آبی و آب سبز و بدون درنظرگرفتن بازده) 190

 

نمودار 6-3: برابری میزان صادرات آب مجازی با کمک تولید کالاهای عمدۀ صادرکنندۀ آب مجازی در استان در سالهای 1387تا1389. 192

 

نمودار 6-4: افزایش مصارف آبی تولید محصولات عمده و راهبردی و دامی در سال‌های نشان‌داده‌شده 200

 

نمودار 6-5: میزان مصارف آب محصولات عمده و راهبردی با افزایش رفتار و بازده، محاسبات با توجه به آمارهای سال 1387. 202

 

نمودار 6-6: میزان مصارف آب محصولات عمده و راهبردی با افزایش رفتار و بازده، محاسبات با توجه به آمارهای سال 1388. 202

 

نمودار 6-7: تغییرات بازدهی اقتصادی آب با توجه به درصد بهبود عملکرد و بازده، با توجه به ارقام سال 1387 در استان اصفهان. 206

 

نمودار 6-8: بررسی میزان آب موردنیاز برای خودکفایی در محصولات استراتژیک قابل تولید در منطقه با رشد جمعیت و با افزایش میزان عملکرد به میزان درصدهای ذکر‌شده بدون احتساب بازده 208

 

 

 

فهرست شکل‌ها

 

شکل 1-1: چرخۀ آب آبی و آب سبز (منبع [11]) 8

 

شکل 1-2: تعادل آب شیرین در جهان (منبع [4]) 8

 

شکل 1-3: حفظ آب ملی مصر با واردات سالانۀ گندم از کشورهای گوناگون. دورۀ زمانی 1997تا۲۰۰۱. (منبع: [13]) 13

 

شکل 1-4: کاهش منابع آب ملی ازطریق صادرات برنج از تایلند به سایر کشورها. دورۀ زمانی 1997تا۲۰۰۱. (منبع: [13]) 13

 

شکل 1-5: حفظ آب جهانی با کمک واردات برنج توسط مکزیک از آمریکا. دورۀ زمانی 1997تا۲۰۰۱. (منبع: [13]) 16

 

شکل 1-6: کاهش آب جهانی با کمک واردات برنج اندونزی از تایلند. دورۀ زمانی 1997تا۲۰۰۱. (منبع: [13]) 16

 

شکل 4-1: رابطۀ سیاست‌های توسعۀ تجارت آب مجازی با سایر سیاست‌های کلان در جامعه‌ای ایدئال. 95

 

شکل 4-2: رابطۀ سیاست‌های توسعۀ تجارت آب مجازی با سایر سیاست‌های کلان در وضعیت فعلی.. 95

 

شکل 5-1: چهارچوب سیاست‌های مدیریتی بررسی تجارت آب مجازی (منبع: یافته‌های تحقیق) 98

 

شکل 5-2: نقشۀ پخش گرسنگی در سطح دنیا (منبع: www.fao.org) 100

 

شکل 5-3: میزان آب مجازی وارداتی به ایران در اثر تجارت محصولات کشاورزی، میانگین واردشدۀ 1997تا2001. 103

 

شکل 6-1: موقعیت سازه‌های آبی حوزۀ رفتار آب منطقه‌ای استان اصفهان (منبع: شرکت مدیریت منابع آب ایران) 154

 

 

 

فصل نخست:

 

معرفی آب مجازی و تجارت آب مجازی

 

 

 

1-1: معرفی

 

تولید بسیاری از کالاها به آب احتیاج دارد. آبی که در مراحل گوناگون تولید کالا استفاده می‌شود، «آب مجازی[2] ذخیره‌شده در کالا» نامیده می‌شود؛ برای نمونه، برای تولید یک کیلوگرم از غلات که به‌صورت دِیْم و در وضعیت جوّی مطلوب رشد کرده است، بین ۱تا۲ مترمکعب آب نیاز است و برای تولید همین اندازه غله در اوضاع جوی نامطلوب با دما و تبخیر و تعرق زیاد، بین 3تا5 مترمکعب آب مصرف می‌‌شود [1]. برای تولید محصولات دامی درمقایسه‌با محصولات کشاورزی، به‌مراتب، به مصرف آب بیشتری نیاز است؛ برای نمونه، برای تولید ۱ کیلوگرم پنیر، به 5تا۵.۵ مترمکعب آب و برای تولید ۱ کیلوگرم گوشت گاو، تقریباً به 16 مترمکعب آب نیاز است [2]. علاوه‌بر محصولات کشاورزی، در سال‌های اخیر مطالعات اندکی نیز در زمینۀ آب مصرفی برای تولید محصولات صنعتی انجام شده است؛ به‌طور نمونه، نتیجۀ تحقیق ویلیامز و همکاران (2002) نشان می‌دهد که برای تولید چیپ الکترونیکیِ 32 مگابیتی به وزن 2 گرم، 32 متر‌مکعب آب مصرف می‌شود [3].

 

در جدول زیر، آب مجازی دارای چند محصول و چند رژیم غذایی گوناگون نشان داده شده است.

 

 

 

جدول 1-1: (منبع [2])

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4	رژیم غذایی 0. )مرجع: آمریکا(
4.8	رژیم غذایی 1. (25درصد کاهش مصرف تولیدات حیوانی)
4.8	رژیم غذایی 2. (گوشت مرغ جایگزین 50درصد گوشت گاو)
4.4	رژیم غذایی 3. (محصولات صیفی جایگزین 50درصد گوشت قرمز)
3.4	رژیم غذایی 4. (50درصد کاهش مصرف تولیدات حیوانی)
2.6	رژیم غذایی 5. (گیاه‌خواری)
1.0	رژیم غذایی 6. (حفظ حیات)

جدول 1-2: (منبع [2])

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

13500	گوشت گاو
4600	گوشت خوک
4100	گوشت مرغ
2750	سویا
2700	تخم‌مرغ
14700	برنج
1100	گندم
790	شیر

 

 

تجارت جهانی کالاها، گردشی بین‌المللی از آب مجازی را به‌وجود می‌آورد که در لغت «تجارت آب مجازی»[3] نامیده می‌شود. هم‌زمان با آغاز تجارت بین‌المللی کالاها، گردش آب مجازی از منطقه‌ای به منطقه دیگر در جهان درحال جابه‌جایی است. واژۀ آب مجازی برای نخستین‌بار با کمک جی. ای. آلن در سال 1993 مطرح شد [5]. با توجه بیشتر دانشمندان و محققان به مفهوم آب مجازی، محاسبات کمّی در این زمینه آغاز شد. محاسبات از جابه‌جایی جریان عظیمی از آب خبر می‌دهد که به‌طور مجازی با تجارت کالاهای آب‌بر جابه‌جا می‌شود. قبل از سال 1993، واژۀ «آب جاسازی‌شده»[4] برای رساندن این مفهوم به‌کار می‌رفت؛ اما نتوانست توجه مدیران منابع آب را به خود جلب کند [5].

 

به‌طور کلی از زمانی‌که آلن، بحث آب مجازی را مطرح کرد و تا زمانی‌که مجامع علمی به آن توجه کردند، نزدیک به ده سال طول کشید [6]. نخستین گردهمایی بین‌المللی درخصوص این موضوع، در دسامبر2002، در دلف هلند برگزار شد. نشستی ویژه هم در سومین اجلاس جهانی آب در کشور ژاپن در مارس2003، به موضوع آب مجازی اختصاص یافت. به‌نظر هونگ و هوکسترا[5] آب مجازی، ابزاری ضروری در محاسبۀ آب واقعی استفاده‌شدۀ هر کشور است که معادل کل آب داخلی مورد استفاده به‌علاوۀ آب مجازی وارداتی، منهای آب مجازی صادراتی یک کشور است. به این تعریف در لغت، «آب مصرفی پایه»[6] گفته می‌شود [6]. آب مصرفی پایۀ هر کشور، شاخصی سودمند برای تقاضای آب بوده و معادل کل آب مجازی محاط‌شده در محصولات و کالاها و خدمات است.

 

1-2: تجارت آب مجازی: ظرفیت‌ها و ملاحظات

 

تحقیقات انجام‌شده با کمک هونگ و هوکسترا (2002) نشان می‌دهد که در سال‌های 1995تا۱۹۹۹ میزان میانگین سالانۀ آب مجازیِ درحال جابه‌جایی، با کمک تجارت محصولات کشاورزی 695میلیارد مترمکعب بوده است [1]. کل آب مورد استفاده برای تولید این محصولات در کشورهای تولیدکننده، 5400میلیارد مترمکعب بوده است. این بدین معنی است که 13درصد از کل آب مصرفی برای تولید محصولات به‌صورت مجازی وارد بازار تجارت شده است [1]. تحقیق دیگری با کمک چاپاگین و هوکسترا[7] نشان می‌دهد که حجم آب مجازیِ درحال جابه‌جایی با کمک تجارت دام و فرآورده‌های دامی برای دورۀ زمانی 1995تا۱۹۹۹، 245میلیارد مترمکعب بوده است [7]. اگر تجارت کالاهای کشاورزی را هم به این عدد اضافه کنیم، حجم آب مجازیِ درحال جابه‌جایی با کمک تجارت در این سال‌ها، به 940میلیارد مترمکعب می‌رسد. با درنظرگرفتن تجارت دام و محصولات آن، می‌‌توان گفت که درمجموع 20درصد از آب مصرف‌شده برای تولید محصولات کشاورزی و دامی در جابه‌جایی مجازی آب بین کشورها مشارکت داشته است [7].

 

جدول زیر، میانگین سالانۀ حجم آب مجازی درحال جابه‌جایی در بازۀ زمانی 1997تا۲۰۰۱ را نشان می‌دهد.

 

جدول1-3: میانگین سالانۀ حجم آب مجازی درحال جابه‌جایی در بازۀ زمانی 1997تا۲۰۰۱ به‌تفکیک محصولات. (منبع: [2])

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

حجم     (میلیارد مترمکعب در سال)	درصد
محصولات کشاورزی	987	61
دام و فرآورده‌های دامی	276	17
محصولات صنعتی	362	22
مجموع	1625	100

16درصد کلّ آب مصرف‌شده در جهان

 

واژۀ آب مجازی، آب، غذا و تجارت را به یکدیگر پیوند می‌دهد. این اعداد و ارقام نیز به‌خوبی گواه این مطلب در مقیاس جهانی است. کشورهای واقع در مناطق خشک و نیمه‌خشک می‌توانند با واردات کالاهای آب‌بر، نظیر مواد غذایی، آبی را که برای تولید آن نیاز است، برای استفاده در سایر بخش‌ها حفظ کنند. انتقال آب حقیقی در حجم زیاد و در فاصله‌های طولانی برای مشکلات انتقال و هزینه‌های زیاد آن، تقریباً غیرممکن به‌نظر می‌رسد. دراین‌حال تجارت مواد غذایی با انتقال مجازی حجم عظیمی از آب می‌تواند همگون‌سازِ پخش ناهمگون منابع آب باشد.

 

سالانه به کانالی پر از آب نیاز است به عمق یک متر و عرض یک کیلومتر و طول هفت میلیون کیلومتر، یعنی 180 برابر محیط کره زمین، تا روزانه 3000 کالری انرژی را برای 1/6میلیارد نفر جمعیت کره زمین تولید کند[4]. در ارقام کوچک‌تر می‌توان گفت به‌ازای تولید هر کالری، یک لیتر آب نیاز است [2]. درحالی‌که کرۀ زمین تا سال 2050 با ۲تا۳میلیارد نفر افزایش جمعیت مواجه خواهد بود [4]. تأمین آب و غذای این جمعیت از هم‌اکنون جای بحث است. بدون شک چالش‌های پیشِ ‌رو در مدیریت منابع آب با 25 سال پیش از این بسیار فرق کرده است و تا 25 سال آینده نیز وضعیت بسیار متفاوت خواهد بود [4]. پخش ناهمگون منابع آبی، تلاش کشورها برای تأمین امنیت غذایی ملت‌های خود، نیاز به توسعۀ زیرساخت‌های آبی و کمبود منابع مالی در این زمینه، مسئلۀ آب برای تولید غذا را به مسئله‌ای بین‌المللی تبدیل کرده است. مفهوم آب مجازی در دهۀ اخیر، به‌خوبی توانسته است بحث آب برای غذا را به‌گونه‌ای شفاف و کمّی به‌تصویر بکشد. ظهور بحث آب مجازی، توجه مدیران منابع آب را به‌سوی شاه‌راه‌های عظیم آب مجازی جلب کرد که می‌توانند به کمک مسیرهای انتقال آب حقیقی بیایند. درحالی‌که توسعۀ هدفمند تجارت آب مجازی توسعۀ پایدار منابع آبی را نشانه رفته است، مشکلات اجتماعی و فرهنگی ناشی از دگرگونی ساختار‌ها و مشکلات حکومتی و سیاسی که تأمین غذای برخی از کشورهای واردکننده را به چالش می‌کشد، مسئلۀ تجارت آب مجازی را به مسئله‌ای کلان و پیچیده تبدیل می‌کند. دراین‌خصوص به‌نظر می‌رسد چاره‌ای نیست مگر حل آن‌ها در آینده‌ای نزدیک.

 

[1].Virtual Water

 

[2].Virtual Water

 

[3]. Virtual Water Trade

 

[4] . Water Embedded

 

[5]. Hung and Hoekstra

 

[6]. Water Footprint

 

[7]. Chapagain and Hoekstra

با رشد جمعیت، نیاز به ساخت و ساز افزایش می‌یابد و این مهم، جز با گسترش زیر ساخت‌های عمرانی امکان پذیر نمی‌باشد. از طرف دیگر کمبود زمین‌های مرغوب (زمین‌هایی که خاک آن برای ساخت و ساز دارای خصوصیات مکانیکی مناسب است) در شهرهای پر جمعیت و همچنین گرانی زمین در برخی مناطق موجب شده است تا ساخت و ساز در اعماق پایین‌تر از تراز زمین گسترش یابد. در بعضی مواقع بدلیل وجود موانعی از قبیل وجود ساختمان و تاسیسات زیرزمینی در ملک‌های مجاور گودبرداری‌ها بصورت قائم صورت می‌گیرد. بدیهی است برای جلوگیری از سوانح احتمالی عملیات گودبرداری باید با پایدار‌سازی همراه باشد. در صورتی که در طراحی پایدارسازی دیواره گودبرداری ضریب اطمینان[1] مناسب لحاظ نشود می‌تواند خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری به بار آورد. اخباری که بعضاً در مورد واژگونی ساختمان‌های مجاور در حین گودبرداری منتشر می‌شود، ریسک‌پذیری و اهمیت این موضوع را نشان می‌دهد. از سوی دیگر عواملی که در تعیین ضریب اطمینان دخیل‌اند خود نیز دارای عدم قطعیت[2] هستند، بدین مفهوم که با تغییر هر یک از این عوامل ضریب اطمینان نیز دستخوش تغییر می‌گردد در نتیجه ریسک‌پذیری و احتمال خطر[3] نیز تغییر می‌یابد. در صورتی که در طراحی‌ها این موضوع نادیده گرفته شود می‌تواند هزینه‌های ناخواسته‌ای را تحمیل کند. باید توجه شود که ضرایب اطمینان خیلی بزرگ نیز هزینه‌های پایدارسازی را افزایش می‌دهد. لذا برآورد دقیق و آگاهانه ضریب اطمینان علاوه بر جنبه‌های ایمنی، به لحاظ اقتصادی نیز می‌تواند هزینه تمام شده این پروژه‌ها را کاهش دهد.

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

گودبرداری عمیق در بزرگراه نیکول[4] در سنگاپور نمونه‌ای از یک پروژه عظیم ژئوتکنیکی است که چند سال پیش منجر به یک فاجعه شد. این گودبرداری در عمق 30 متری و با 10 تا 15 متر عرض در خاک رس مارنی، با مهاربندی دیوار دیافراگم در حال اجرا بود که در بعد از ظهر 20 آوریل سال 2004، تیر بادبندی در بالای آن شکست و پیامد آن سقوط زمینی بطول 110 متر بود. که موجب ریزش بزرگراه نیکول در آن محدوده شد. همچنین جابجایی زیاد خاک موجب انفجار در لوله‌های گازرسانی و آتش‌سوزی شد. 4 نفر در این حادثه جان باختند. متاسفانه در سال‌های اخیر حوادث مشابهی در کشور عزیزمان ایران نیز اتفاق افتاده است. گسترش گودبرداری‌ها و احتمال رخ دادن حوادثی از این دست، اهمیت این موضوع را نشان می‌دهد. تحلیل سازه‌های ژئوتکنیکی مبتنی بر ارزیابی ریسک[5]، موضوعی است که اخیراً مورد توجه محققین قرار گرفته است. دلیل این رویکرد نیز وجود پارامترهای غیر قطعی یا همان عدم قطعیت‌ها در مسائل ژئوتکنیکی می‌باشد. چون وجود عدم قطعیت‌ها طراحی‌های غیر مطمئن را منجر می‌گردد. از این‌رو باید میزان نامطمئن بودن طراحی و ریسک‌های ناشی از این طراحی ارزیابی شوند تا با مدیریت ریسک[6]‌ها میزان خسارات را کاهش داد. مدیریت ریسک عبارت است از کاربرد سیستماتیک رویه ها، شیوه ها و سیاست های مدیریتی، برای شناسایی، آنالیز، ارزیابی، کاهش و نظارت بر ریسک. کاهش ریسک نیز استفاده از روش های مناسب و اصول مدیریت برای کاهش احتمال وقوع یک رخداد و یا عواقب نامطلوب آن، و یا هر دو می باشد. تخمین ریسک و مقایسه آن با معیارهای پذیرش (کمی و یا کیفی ) بخشی جدایی ناپذیر مدیریت ریسک است.

 

 

 

1-2- بیان موضوع تحقیق

 

محققین همواره در پی کمی کردن پدیده‌ها و استفاده از نظریه‌های احتمالاتی جهت مدل کردن و آنالیز آن‌ها بوده‌اند. کمی کردن پدیده‌ها و استفاده از نظریه‌های احتمالاتی در قرون 16 و 17 مورد توجه قرار گرفت. موضوع ریسک و مدیریت آن نیز چند سال پس از آن مطرح شد و به سرعت در علوم مختلف مورد توجه قرار گرفت ولی شکل امروزی آن پس از سال 1960 مطرح شد که موجب بوجود آمدن بیمه گردید. اصول ارزیابی و مدیریت ریسک کاربردی به صورت رسمی تر، برای مناطق شهری در معرض خطر زمین لغزش و کنترل شیب اطراف بزرگراه از دهه 1970 انجام شده است. در دهه 1980، و به خصوص در دهه 1990، با معرفی روش های کمی، مدیریت ریسک مسیر خطوط لوله و علی الخصوص مدیریت ریسک شیب ها توسعه یافت. محققان زیادی همچون وارنس (1984)، ویتمن (1984)، اینشتین (1988، 1997)، فل (1994)، لروی (1996)، وو و همکاران (1996)، فل و هارتفورد (1997)، ندیم و لاکاسه (1999)، هو و همکارانش. (2000) والتسد و همکارانش. (2001)، ندیم و همکاران. (2003)، ندیم و لاکاسه (2003، 2004)، هارتفورد و بیچر (2004)، و لی و جونز (2004). در این توسعه نقش داشته اند.

 

[1] – Factor of Safety

 

[2] – Uncertainty

 

[3] – Probability of Failure

 

[4] – Nicoll

 

[5] – Risk Assessment

 

[6] – Risk Management

 

1 – Cost-Benefit

مساله دیگری که اخیراً مورد توجه دانشمندان علم بتن قرار گرفته است استفاده از نانو­مواد در بتن بوده است. محققان با آزمایشات مختلف به این نتیجه رسیدند که مشخصات بتن حاوی نانو مواد در مقایسه با بتن معمولی تحت تاثیر واکنش­های شیمیایی نانو­مواد با ذرات سیمان و بلورهای هیدروکسید کلسیم موجود در سیمان، عملکرد ماده مرکب بتنی را به شدت تحت تأثیر قرار می­دهد]4.[

 

1-2. معرفی بتن الیافی

 

1-2-1. تعریف: طبق تعریف ACI 544.1R-82 ، بتن ساخته شده از سیمان هیدرولیکی، آب، شن، ماسه و الیاف، بتن مسلح با الیاف یا بتن الیافی نامیده می­شود. در بتن الیافی مانند بتن معمولی می­توان از پوزولانها و دیگر مواد مضاعف استفاده کرد. الیاف در شکلها و اندازه های متفاوت، و از جنس فولاد، مواد پلیمری، شیشه و مواد طبیعی مورد استفاده قرار می­گیرد ]5[.

 

 

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

1-2-2. آیین نامه­های معتبر بتن الیافی

 

علاوه بر مطالعات و پژوهشهایی که بصورت مقالات معتبر در مجلات و یا کنفرانسها ارائه گردیده است. آیین نامه­های بتن نیز بخشی از قسمتهای خود را به بتن الیافی اختصاص داده­اند. از جمله این         آیین نامه­ها، آیین نامه ACI (انجمن بتن آمریکا)  می­باشد که با معرفی کمیته­ای جداگانه به نام ACI-544 به بررسی مسائل بتن الیافی پرداخته است. این کمیته اولین گزارش را در سال 1973 ارائه نمود و تاکنون این کمیته با چهار گزارش کلی کار خود را افزایش داده است. گزارش های این کمیته با نامهای فرعی  3R,2R,1Rو  4R نامیده می­شوند.

 

در گزارش ACI,544-1R که در سال 1996 ارائه گردید و در سال 1999 بازبینی شد، اطلاعات کاملی از انواع الیاف و خواص آنها و تاثیر آنها بر روی خواص مکانیکی بتن به علاوه آزمایش  اندازه­گیری طاقت بتن الیافی آمده است. در اصل این گزارش بیشتر به شناسایی انواع الیاف قابل کاربرد در بتن پرداخته و آنها را مقایسه کرده است]6.[

 

در گزارش ACI,544-2R که در سال 1989 ارائه گردید طریقه انجام آزمایشات و استانداردهای لازم آورده شده است و در مواردی همانند آزمایش ضربه و … حتی طریقه ساخت دستگاه آزمایش نیز توضیح داده شده است]7[.

…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 57

 

فهرست

4-2- تعیین تغییرمکان هدف به روش ضرایب تغییرمکان………………………………………………………………………………… 57

 

4-3- تعیین تغییرمکان هدف به روش طیف ظرفیت………………………………………………………………………………………. 58

 

4-4- منحنی ظرفیت سازه ها…………………………………………………………………………………………………………………….. 60

 

4-5- تحلیل به روش دینامیکی غیرخطی…………………………………………………………………………………………………….. 62

 

4-5-1- شتاب نگاشت های مورد استفاده در آنالیز دینامیکی غیرخطی…………………………………………………………….. 63

 

4-5-2- همپایه کردن PGA…………………………………………………………………………………………………………………… 63

 

4-5-3- همپایه کردن طیف……………………………………………………………………………………………………………………… 64

 

4-5-4- مقادیر ماکزیمم تغییرمکان در نقطه کنترل……………………………………………………………………………………….. 66

 

4-5-5- تغییرمکان نسبی طبقات در تحلیل دینامیکی غیرخطی………………………………………………………………………… 70

 

4-6- ارزیابی عملکرد سازه ها………………………………………………………………………………………………………………….. 72

 

4-6-1- معیار کنترل عملکرد سازه ها………………………………………………………………………………………………………… 72

 

4-6-2- تعیین سطح عملکرد در تحلیل استاتیکی غیر خطی……………………………………………………………………………. 72

 

4-6-3-تعیین سطح عملکرد در تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه…………………………………………………………………. 73

 

5-1- نتایج…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 78

 

5-2- پیشنهاد هایی برای تحقیقات آتی……………………………………………………………………………………………………….. 79

 

مراجع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 80

 

 

 

 

 

فهرست جداول

 

جدول(2- 1) : طبقه بندی اجزای كنترل شونده توسط نیرو و تغییر شكل در قابهای مهاربندی فولادی.. 12

 

جدول (2-2): مقدار ضریب C0.. 21

 

جدول (2-3): مقادیر ضریب C2.. 22

 

جدول( 2-4 ) پارامترهای مدل سازی و معیارهای کمی پذیرش برای روش غیر خطی اجزای سازه ای فولادی.. 25

 

جدول(2-5) پارامترهای مدل سازی و معیارهای کمی پذیرش برای روشهای غیر خطی اجزای سازه ای فولادی.. 28

 

جدول(2-6): تعیین نوع سازه. 33

 

جدول(2-7): تعیین مقادیرk.. 33

 

جدول(2-8):مقادیر حداقل SR… 34

 

جدول (3-1): مقادیر بارهای زنده و مرده در بارگذاری ثقلی.. 42

 

جدول(3-2): پارامترهای مورد استفاده در بارگذاری لرزه ای ساختمان 4 طبقه. 43

 

جدول(3-3):پارامترهای مورد استفاده در بارگذاری لرزه ای ساختمان 8 طبقه. 43

 

جدول(3-4):پارامترهای مورد استفاده در بارگذاری لرزه ای ساختمان12 طبقه. 44

 

جدول(4-1): تغییرمکان هدف به روش ضرایب تغییرمکان مطابق با دستورالعمل بهسازی لرزه ای.. 58

 

جدول(4-2): تغییرمکان هدف به روش طیف ظرفیت مطابق با تفسیر دستورالعمل بهسازی لرزه ای.. 59

 

جدول(4-3): مقادیر ماکزیمم تغییرمکان نسبی در تحلیل pushover. 62

 

جدول(4-4): شتاب نگاشت ها و ضرایب مقیاس مورد استفاده در تحلیل دینامیکی غیرخطی.. 66

 

جدول(4-5): مقادیر ماكزیمم تغییرمکان در نقطه كنترل برای هر ساختمان طی3 شتاب نگاشت… 68

 

جدول(4-6): مقادیر ماکزیمم تغییرمکان نسبی به ازای هر زلزله و ساختمان.. 71

 

جدول (4-7): تعیین سطح عملکرد در روش های طرح بهسازی (4 Story). 73

 

جدول (4-8): تعیین سطح عملکرد در روش های طرح بهسازی (8 Story). 74

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

جدول (4-9): تعیین سطح عملکرد در روش های طرح بهسازی (16 Story). 74

 

جدول (4-10): تعیین سطح عملکرد نمونه ها در تحلیل دینامیکی غیرخطی با بکارگیری 3 شتاب نگاشت… 75

 

 

 

 

 

فهرست شکل

 

 

شکل( 2-1): منحنی ساده شده نیرو- تغییرمکان[1]……………………………………………………………………………………….. 20

 

شکل(2-2):طیف ارتجاعی در دستگاه مختصات تغییرمكان و شتاب……………………………………………………………….. 31

 

شکل(2-3): تقریب منحنی ظرفیت سازه به صورت دوخطی…………………………………………………………………………… 32

 

شکل(2-4): منحنی هیسترزیس رفتار سازه………………………………………………………………………………………………….. 33

 

شکل(2-5): طیفADRS كاهش یافته……………………………………………………………………………………………………. 34

 

شکل(2-6): تعیین حداكثر تغییرمكان سازه[2]……………………………………………………………………………………………… 35…..

 

شکل (3-1): پلان مدل های طراحی شده…………………………………………………………………………………………………… 38

 

شکل (3-2): نحوه قرار گرفتن مهاربندها در دهانه 1و5………………………………………………………………………………… 39

 

شکل (3-3):نحوه قرار گرفتن بادبند در دهانه A,E……………………………………………………………………………………… 40

 

شکل (3-4): نمای سه بعدی ساختمان 4 طبقه……………………………………………………………………………………………… 41

 

شکل(5-3): پنجره تعریف الگوی توزیع بار جانبی در تحلیل استاتیکی غیر خطی……………………………………………….. 47

 

شکل(6-3)- پنجره های مربوط به تعریف مشخصات مفصلی………………………………………………………………………… 48

 

شکل (7-3):منحنی نیرو- تغییرمکان…………………………………………………………………………………………………………… 49

 

شکل (8-3):منحنی لنگر- دوران………………………………………………………………………………………………………………. 49

 

شکل (9-3):منحنی نیرو- تغییرمکان…………………………………………………………………………………………………………… 50

 

شکل(10-3): منحنی تغییرشکل پلاستیک…………………………………………………………………………………………………… 51

 

شکل(4-1): تعیین نقطه عملکرد به روش طیف ظرفیت…………………………………………………………………………………. 59

 

شکل(4-2): مقایسه تغییرمکان هدف در روش های ظرایب تغییرمکان و طیف ظرفیت……………………………………….. 60

 

شکل(4-3): منحنی ظرفیت برای سازه 4 طبقه تحت الگوهای بارگذاری جانبی(push2)………………………………….. 61

 

شکل(4-5): شتاب نگاشت زلزله Kobe……………………………………………………………………………………………………. 64

 

شکل(4-6): شتاب نگاشت زلزله Northridge…………………………………………………………………………………………. 64

 

شکل(4-7): شتاب نگاشت زلزله بم…………………………………………………………………………………………………………… 65

 

شکل(4-8): پنجره معرفی حالت بارگذاری تاریخچه زمانی…………………………………………………………………………… 67

 

شکل(4-9): نمودار تغییر مکان بام مدل 4 طبقه تحت زلزله بم……………………………………………………………………….. 68

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول:کلیات

 

 

 

1-1- لزوم انجام تحلیل های غیرخطی

 

 

 

1-2- موضوع پایان نامه

 

در جریان یک پروژه بهسازی، در ابتدا نیاز به جمع آوری اطلاعات از سازه موجود می باشد، در ادامه لازم است سازه مورد نظر به طریقی مدل سازی و تحلیل شود، تا رفتار و عملکرد سازه هنگام زلزله مشخص گردد. حال برای

 

کنترل نتایج به دست آمده نیاز به معیارهای خاصی می باشد تا در نهایت لزوم یا عدم لزوم به بهسازی برای ساختمان های موجود مشخص شود و پس از انجام کلیه این اقدامات و با در نظر گرفتن نتایج حاصل و در صورت نیاز به بهسازی، روش اجرایی بهسازی تعیین گردد.

 

هدف اصلی این پایان نامه ارزیابی کارایی شیوه های تعیین سطح عملکرد سازه، مطرح شده در دستورالعمل بهسازی لرزه در برآورد سطح عملکرد ساختمان فولادی دارای سیستم دوگانه مهاربند ضربدری و قاب خمشی می باشد. در واقع میزان دقت تحلیل استاتیکی با تحلیل دینامیکی غیرخطی مقایسه می گردد. همچنین به این پرسش پاسخ داده می شود که ساختمان طراحی شده با آیین نامه 2800 ویرایش سوم در چه سطحی از عملکرد بر اساس ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه ای قرار می گیرد و آیا این که ساختمان مورد نظر هدف آیین نامه 2800 را برآورده می کند. روش کار در پایان نامه به این گونه است که سه ساختمان متقارن و منظم4، 8، 16 طبقه فولادی سیستم دوگانه قاب خمشی – مهاربند ضرب دری و مهاربند 7 شکل  ، با نرم افزار ETABS به صورت سه بعدی (3D) بر اساس آیین نامه 2800 ویرایش سوم، و بر روی خاک نوع 2 در برابر زلزله طراحی شده اند. سپس این سه ساختمان به همان صورت سه بعدی در نرم افزار ETABSver9 تحلیل استاتیکی غیر خطی بارافزون (Pushover) گشته و نتایج حاصل از آن با تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی مدل ها در نرم افزار SAP2000ver12 مورد مقایسه قرار گرفته اند.