در گفت‌وگوی اختصاصی با دکتر توپچی‌نژاد مطرح شد:

فقدان امکانات آزمایشگاهی حداقلی دست دانشگاه را در اجرای بسیاری از طرح‌های پژوهشی کاربردی مورد نیاز استان، منطقه و کشور بسته است/ هدف پژوهش‌های دانشگاهی گره گشودن از مشکلات جامعه و بسترسازی برای رشد و تعالی کشور است

بسیاری از مناطق کشور با خطر نسبی زیاد و یا بسیار زیاد زلزله مواجه‌اند و ساخت سازه‌های ایمن در برابر زلزله و نیز مقاوم‌سازی ساختمان‌های موجود لازمه توسعه پایدار کشور است. بدیهی است دست‌یابی به فنآوری‌هایی که برخوردار از توجیه فنی و اقتصادی باشند یک نیاز ضروری در حوزه بهسازی لرزه‌ای و مقاوم‌سازی سازه‌های کشور است.

بیوگرافی

دکتر حمید توپچی‌نژاد دانشیار گروه مهندسی عمران دانشگاه رازی است. وی فارغ التحصیل دکتری سازه از دانشگاه «مک مستر» کانادا با معدل A⁺ است. زمینه فعالیت‌های پژوهشی نامبرده در یک دهه گذشته جداسازی لرزه‌ای سازه‌ها، بهسازی لرزه‌ای سازه‌ها، و بررسی رفتار میراگرهای الحاقی می­باشد.

حاصل تحقیقات آزمایشگاهی و تحلیلی ایشان دستیابی به تکنولوژی ساخت نوع جدیدی از جداگرها و میراگرها و ثبت اختراع در آمریکا، کانادا و ایران است.

 اختراعات وی در ایران توسط پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله،  مرکز تحقیقات راه و شهرسازی وزارت مسکن و شهرسازی و دانشگاه صنعتی امیرکبیر داوری و تایید شده‌اند.

تحقیقات دکتر توپچی‌نژاد در سال 2009 میلادی به عنوان تحقیق برگزیده در رشته مهندسی سازه در کشور کانادا شناخته شده و از سوی انجمن مهندسین عمران کانادا مفتخر به دریافت مدال Casimir Gzawski شده است.

همچنین، در سال 2016 جایزه و عنوان “مخترع برتر” از سوی دانشگاه «مک مستر» کانادا به وی تعلق گرفته‌ است. دکتر توپچی‌نژاد با بیش از 60 مقاله علمی در سال 2019 در فهرست 2 درصد پراستنادترین پژوهشگران جهان از سوی موسسه Elsevier قرار گرفته است.

وی دارای بیش از 20 سال تجربه حرفه‌ای در طراحی و ساخت پروژه‌های مختلف عمرانی می‌باشد. در سالیان اخیر ایشان با هدف تولید و کاربرد سیستم‌های نوین در بهسازی لرزه‌ای سازه‌ها در کشور با گروهی از همکاران متخصص خویش اقدام به ثبت شرکت «لرزه بدل» کار نموده که شرکت فنآور مذکور مورد حمایت پارک علم و فنآوری کرمانشاه بوده و مشغول ارائه خدمات تخصصی است. 

با دکتر توپچی‌نژاد، در خصوص فعالیت‌های پژوهشی ایشان به گفت‌وگویی کوتاه پرداختیم:

 مختصری از دستاورد پژوهش‌های خودتان را بفرمائید.

حوزه پژوهشی اینجانب بهسازی لرزه‌ای و کنترل ارتعاش سازه‌­ها با استفاده از تجهیزات نوین همانند جداگرهای لرزه‌ای و میراگرهای الحاقی است.

دست­یابی به نتایج بدیع در این حوزه، همانند بسیاری از دیگر شاخه‌­های مهندسی، عمدتا نیازمند مطالعات آزمایشگاهی است؛ بنابراین در هر پژوهش معمولا مدت زمان قابل توجهی صرف ساخت تجهیزات و ارزیابی مشخصات فنی آن‌ها در آزمایشگاه می­‌گردد تا نتایج آزمایشگاهی بستر مطالعات عددی و تحلیلی متعاقب آن را آماده سازند.

حاصل این مطالعات انتشار حدود 60 مقاله و 4 ثبت اختراع در داخل و خارج کشور بوده است؛ عناوین اختراعات ثبت شده بنده عبارت‌اند از «بالشتک­‌های الاستومری مسلح به الیاف با رفتار شبه غلتان پایدار»، «میراگرهای ویسکوالاستیک پیش فشرده نیمه‌متصل»، «میراگرهای فلزی تسلیمی ساخته شده از فولاد ویژه» و « بلوک‌های بتنی-بنایی توخالی محصور شده با تسلیح داخلی».

در اینجا مایلم از همکاران پژوهشی که برخی از اختراعات فوق با مشارکت آن‌ها ثبت شده و نیز کلیه دانشجویان تحصیلات تکمیلی اینجانب که در پیشبرد مطالعات پژوهشی و انتشار مقالات علمی نقش‌آفرین بوده‌اند تشکر و قدردانی نمایم.   

کارایی و کاربرد این دستاوردها برای جامعه چیست؟

در پاسخ به این سوال مایلم به دو نمونه کاربرد عملی دستاوردهای پژوهشی اشاره نمایم.

الف- جداسازی لرزه­ای یکی از موثرترین فنآوری­‌های موجود در کاهش خطر زلزله در سازه‌هاست. با این حال به‌دلیل گران بودن این فنآوری، استفاده از آن در بسیاری از پروژه‌­ها دارای توجیه اقتصادی نیست.

یکی از اهداف پژوهشی ما دست­یابی به جداگرهای لرزه­ای دارای توجیه اقتصادی حتی در پروژه­‌های معمولی است. «بالشتک­‌های الاستومری مسلح به الیاف» به‌عنوان نسل جدید جداگرهای لرزه‌ای دارای راندمان کاری بالاتر در قیاس با جداگرهای الاستومری متعارف بوده و در عین حال از قیمت تمام شده کمتری برخوردار هستند.

بنابراین، استفاده از آن‌ها در بهسازی لرزه‌ای انواع ساختمان‌ها و نیز تجهیزات صنعتی مختلف دارای توجیه علمی و اقتصای است. خوشبختانه، در حال حاضر پروژه پایلوتی در استان تعریف شده که در آن برای اولین بار در سطح دنیا از تجهیزات مذکور در بهسازی لرزه‌ای یک تجهیز صنعتی گران قیمت استفاده به‌عمل می‌­آید.

ب- عملکرد نامطلوب ساختمان­‌های بنایی قدیمی در زلزله‌های گذشته باعث شده تا جامعه مهندسی رفته‌رفته این سیستم سازه­ای را از فهرست گزینه‌های ممکن طراحی حذف نماید.

 یکی از نقاط ضعف ساختمان­‌های بنایی متعارف شکل‌پذیری محدود آن‌هاست، به‌طوری‌که در مناطق پرخطر لرزه­ای کاربرد آن­ها با محدودیت مواجه است؛ ساخت سازه­‌های بنایی با شکل­‌پذیری ویژه معمولا دارای پیچیدگی­‌های اجرایی فراوانی است.

 یکی از اهداف پژوهشی ما ابداع بلوک­‌های بتنی ویژه­ای است که ضمن سهولت اجرا باعث افزایش قابل توجه شکل‌پذیری دیوار بنایی ­شوند. مطالعات آزمایشگاهی انجام شده موید بهبود قابل توجه شکل­‌پذیری در دیوارهای ساخته شده با این بلوک­هاست.

 با این ویژگی، امکان بهره مندی از مزایای اقتصادی ساختمان‌­های بتنی-بنایی مسلح در مناطق لرزه‌خیز کشور فراهم می­‌گردد. خوشبختانه در یک پروژه پایلوت در استان برای اولین بار در سطح دنیا این سیستم سازه‌ای در ساخت یک ساختمان دو طبقه به‌کار گرفته شده است.        

چه مشکلات پژوهشی در حوزه تخصصی شما وجود دارد؟

عمده‌­ترین مشکل فعلی فقدان آزمایشگاه پژوهشی سازه و عدم وجود تجهیزات آزمایشگاهی مورد نیاز در دانشگاه رازی است.

 تمامی دانشگاه­‌های مطرح کشور دارای فضای فیزیکی مستقلی به عنوان آزمایشگاه پژوهشی سازه و مصالح هستند. تفاوت دانشگاه­‌ها در کم و کیف فضای مذکور و تجهیزات آزمایشگاهی مستقر در آن است.

با توجه به توسعه عمرانی دانشگاه - بالاخص در سالیان اخیر- به‌نظر می‌­رسد امکان تخصیص فضای فیزیکی به آزمایشگاه پژوهشی سازه و مصالح، اجرای زیرساخت‌­های حداقلی لازم در آن و تجهیز حداقلی آن یک ضرورت فوری در دانشگاه رازی به‌عنوان قدیمی­‌ترین دانشگاه منطقه غرب کشور و دانشگاه ما در استان کرمانشاه است.

فقدان امکانات آزمایشگاهی حداقلی دست دانشگاه را در اجرای بسیاری از طرح­‌های پژوهشی کاربردی مورد نیاز استان، منطقه و کشور بسته است. خوشبختانه در سال گذشته با مشارکت اعضای محترم هیات علمی گروه سازه، حوزه محترم معاونت پژوهشی دانشگاه نسبت به خرید دو عملگر هیدرولیکی از نمایشگاه تجهیزات آزمایشگاهی ساخت داخل اقدام نموده است که ساخت آنها از سوی پیمانکار مربوطه در شرف تکمیل است.

امیدوارم پیش‌بینی فضای فیزیکی لازم و اجرای زیرساخت­‌های حداقلی در آن در دستورکار مسئولین محترم دانشگاه قرار گیرد تا امکان استقرار و استفاده از تجهیزات مذکور پس از تحویل آنها فراهم گردد.

ضرورت و اهمیت ورود جامعه علمی برای حل مشکلات جامعه

به قول استاد سخن سعدی شیرازی "دو کس رنج بیهوده بردند و سعی بی‌فایده کردند: یکی آن­که اندوخت و نخورد و دیگر آن­که آموخت و نکرد." سالیان سال چندین نسل از دانش‌­آموزان کشور ما و اولیای آن‌ها با سوال معروف "علم بهتر است یا ثروت" مواجه بوده و بحث و مجادله فراوانی با یکدیگر کرده‌اند و هر یک از طرفداران علم و یا ثروت ادله منطقی خویش را به رخ دیگری کشیده‌اند.

 ممکن است انتخاب مسیر قطعی در دوراهی علم و ثروت مشکل باشد، اما بعید می­دانم افراد در انتخاب راه سوم که همانا "علم منتهی به ثروت" است شائبه‌­ای داشته باشند؛ علم منتهی به ثروت علمی است که در عمل به‌کار می­‌آید تا گره­ای از مشکلات جامعه را باز کرده و یا برای توسعه و تعالی جامعه در آینده ارائه طریق و بستر سازی نماید.

این علم با توجه به تقاضایی که برای دستاوردهای آن در جامعه وجود دارد خواه ناخواه به ثروت نیز تبدیل می­‌گردد. از این منظر، فعالیت دانشگاه و دانشگاهیان بدون توجه به نیازها و مشکلات بالفعل و بالقوه جامعه ممکن است مصداق همان رنج بیهوده بردن شیخ اجل باشد.

برنامه های پژوهشی آتی خودتان را تشریح بفرمائید.

بهسازی لرزه­ای و مقاوم‌سازی سازه‌ها با استفاده از تجهیزات نوینی همانند انواع مختلف میراگرهای الحاقی همچنان موضوعی است که بسیاری از فعالیت­‌های پژوهشی اینجانب بر آن متمرکز خواهد بود. یکی از اهداف عمده ما زمینه‌­سازی برای تولید و کاربرد حرف‌ه­ای تجهیزات فوق‌الذکر در پروژه­ش‌های عمرانی است./ خبرنگار: طاهره پرتوی

https://razi.ac.ir/~h.toopchinezhad