Lotfollahi-Yaghin, Mohammad Ali;Kafshgarkolaei, Hassan Jafarian;Allahyari, Hamed;Ghazvini, Taher
Structural Engineering and Mechanics
/
제54권1호
/
pp.55-67
/
2015
Taking the mid-span/center-point of the structure as the reference point of capturing the maximum dynamic response is very customary in the available literature of the moving load problems. In this article, the absolute maximum dynamic response of an Euler-Bernoulli beam subjected to a moving mass is widely investigated for various boundary conditions of the base beam. The response of the beam is obtained by utilizing a robust numerical method so-called OPSEM (Orthonormal Polynomial Series Expansion Method). It is underlined that the absolute maximum dynamic response of the beam does not necessarily take place at the mid-span of the beam and thus the conventional analysis needs modifications. Therefore, a comprehensive parametric survey of the base beam absolute maximum dynamic response is represented in which the contribution of the velocity and weight of the moving inertial objects are scrutinized and compared to the conventional version (maximum at mid-span).
According to the definition, progressive collapse could occur due to the initial partial failure of the structural members which by spreading to the adjacent members, could result in partial or overall collapse of the structure. Up to now, most researchers have investigated the progressive collapse due to explosion, fire or impact loads. But new research has shown that the seismic load could also be a factor for initiation of the progressive collapse. In this research, the progressive collapse capacity for the 5 and 15-story steel special moment resisting frames using push-down nonlinear static analysis, and nonlinear dynamic analysis under the gravity loads specified in the GSA Guidelines, were studied. After identifying the critical members, in order to investigate the seismic progressive collapse, the 5-story steel special moment resisting frame was analyzed by the nonlinear time history analysis under the effect of earthquakes with different characteristics. In order to account for the initial damage, one of the critical columns was weakened at the initiation of the earthquake or its Peak Ground Acceleration (PGA). The results of progressive collapse analyses showed that the potential of progressive collapse is considerably dependent upon location of the removed column and the number of stories, also the results of seismic progressive collapse showed that the dynamic response of column removal under the seismic load is completely dependent on earthquake characteristics like Arias intensity, PGA and earthquake frequency contents.
In the recent decades, the application of composite materials, due to their desirable properties, has increased dramatically. In the present study, a quasi-encased trapezoidal section composite steel beam encased with concrete is thoroughly examined. Calculation of the load bearing capacity is carried out by finite element modeling of concrete and FRP beams with trapezoidal section under the effect of controlled displacement loading. The results are then validated comparing to the existing experimental results obtained from similar studies. Further on, the materials are changed to steel and concrete, and the section is de-signed in such a way that both concrete and steel reach a high percent-age of their load bearing capacity. In the last step, the parameters affecting the bending capacity and the behavior of the semi-confined composite beam are investigated. Results revealed that the beam diagonal web thickness plays the most effective role in load bearing capacity amongst other studied parameters. Furthermore, by analyzing the results on the effect of different parameters, an optimal model for primary beam section is presented, which exhibits a greater load bearing capacity compared to the initial design with the same amount of materials used for both sections.
This paper measures the mechanical response of precast pavement joints under moving axle loads using the finite-element method, and the models were validated with results of field tests. In order to increase the ability to use the non-linear FE analysis for design and assessment of precast pavement subjected to moving axle load, this paper investigated the effects of different load transfer between the slabs using the ABAQUS finite-element package to solve the nonlinear explicit model equations. The assembly of the panels using dowels and groove-tongue keys has been studied to assess the efficiency of keyway joint system. Concrete damage plasticity model was used to calculate the effects of permanent damages related to the failure mechanisms. With aggregate interlock as the only load transferring system, Load transfer efficiency (LTE) is not acceptable when the axle load reaches to slab joints. The Finite-element modelling (FEM) results showed that keyway joints significantly reduced tensile stresses developed at the mid-slab. Increasing the thickness of the tongue the LTE was improved but with increasing the height of the tongue the LTE was decreased. Stresses are transferred to the adjacent slab efficiently when dowels are embedded within the model. When the axle load approaches joints, tensile damage occurs sooner than compressive damage, but the damage rate remains constant, then compressive damage increases significantly and become the major form of distress under the dowels.
There are separate merits and demerits to wood and steel. The combination of wood and steel as a compound section is able to improve the properties of both and ultimately increase their final bearing capacity. The composite cross-section made of steel and wood has higher hardness while showing more ductility and the local buckling of steel is delayed or completely prevented. The purpose of this study is to investigate the behavior of composite columns enclosed in wooden logs and the hollow sections of steel that will be examined in a laboratory environment under the axial load to determine the final bearing capacity and sample deformation. In terms of methodology, steel sheet and carbon fiber reinforced polymer sheet (FRP) are tested to construct hollow rectangular sections and reinforce timber. Besides, the method of connecting hollow sections and timber including glue and screw has been also investigated. As a result, timber lumber enclosed with carbon fiber-reinforced polymer sheets in which fibers are horizontally located at 90° are more resistant with better ductility.
Naghipour, Morteza;Niak, Kia Moghaddas;Shariati, Mahdi;Toghroli, Ali
Steel and Composite Structures
/
제35권2호
/
pp.279-294
/
2020
Foundation of a building is damaged under service loads during construction. First visit shows that the foundation has been punched at the 6 column's foot region led to building rotation. Foundation shear punching occurring has made some stresses and deflections in construction. In this study, progressing of damage caused by foundation shear punching and inverse loading in order to resolve the building rotation has been evaluated in the foundation and frame of building by finite element modeling in ABAQUS software. The stress values of bars in punched regions of foundation has been deeply exceeded from steel yielding strength and experienced large displacement based on software's results. On the other hand, the values of created stresses in the frame are not too big to make serious damage. In the beams and columns of ground floor, some partial cracks has been occurred and in other floors, the values of stresses are in the elastic zone of materials. Finally, by inverse loading to the frame, the horizontal displacement of floors has been resolved and the values of stresses in frame has been significantly reduced.
Employing discrete elements for considering bond-slip effects in reinforced concrete structures is very time consuming. In this study, a new modified embedded element method is used to consider the bond-slip phenomenon in structural behavior of reinforced concrete structures. A comprehensive parametric study of RC slabs is performed to determine influence of different variables on structural behavior. The parametric study includes a set of simple models accompanied with complex models such as multi-storey buildings. The procedure includes the decrease in the effective stiffness of steel bar in the layered model. Validation of the proposed model with existing experimental results demonstrates that the model is capable of considering the bond-slip effects in embedded elements. Results demonstrate the significant effect of bond-slip on total behavior of structural members. Concrete characteristic strengths, steel yield stress, bar diameter, concrete coverage and reinforcement ratios are the parameters considered in the parametric study. Results revealed that the overall behavior of slab is significantly affected by bar diameter compared with other parameters. Variation of steel yield stress has insignificant impact in static response of RC slabs; however, its effect in cyclic behavior is important.
The post-fire behavior of structural elements and the cooling process has always been one of the main concerns of the structural engineers. The structures can be cooled at different rates, where they affect the structure's behavior. In the present study, a numerical model has been developed using the Abaqus program to investigate the effect of cooling rate on the post-fire behavior of the CFST column. To verify the model, results of an experimental study performed on CFST columns within a full heating and cooling cycle have been used. In this model, coMParison of the residual strength has been employed in order to examine the behavior of CFST column under different cooling rates. Furthermore, a parametric study was carried out on the strength of steel and concrete, the height of the specimens, the axial load ratio and the cross-sectional shape of the specimen through the proposed model. It was observed that the cooling rate affects the behavior of the column after the fire, and thus the higher the specimen's temperature is, the more effect it has on the behavior. It was also noticed that water cooling had slightly more residual strength than natural cooling. Furthermore, it was recognized from the parametric study, that by increasing the strength of steel and concrete and the load ratio, as well as modifying the cross-sectional shape from circular to square, residual strength of column at the cooling phase was less than that of the heating phase. In addition, with reducing column height, no change was witnessed in the column behavior after the cooling phase.
The specific characteristics of near-field earthquake records can lead to different dynamic responses of bridges compared to far-field records. However, the effect of near-field strong ground motion has often been neglected in the seismic performance assessment of the bridges. Furthermore, damage to horizontally curved multi-frame RC box-girder bridges in the past earthquakes has intensified the potential of seismic vulnerability of these structures due to their distinctive dynamic behavior. Based on the nonlinear time history analyses in OpenSEES, this article, assesses the effects of near-field versus far-field earthquakes on the seismic performance of horizontally curved multi-frame RC box-girder bridges by accounting the vertical component of the earthquake records. Analytical seismic fragility curves have been derived thru considering uncertainties in the earthquake records, material and geometric properties of bridges. The findings indicate that near-field effects reasonably increase the seismic vulnerability in this bridge sub-class. The results pave the way for future regional risk assessments regarding the importance of either including or excluding near-field effects on the seismic performance of horizontally curved bridges.
This study utilized small-scale physical model tests to investigate the impact of different types of geosynthetics, including geocell, planar geotextile, and wraparound geotextile, on the behaviour of strip footings placed on 0.8 m thick soil fills and backfills with a slope angle of 70°. Bearing capacity and settlement of the footing and failure mechanisms are discussed and evaluated. The results revealed that the bearing capacity of footings situated on both unreinforced and reinforced slopes increased with a greater embedment depth of the footing. For settlement ratios below 4%, the geocell reinforcement exhibited significantly higher stiffness, carrying greater loads and experiencing less settlement compared to the planar and wraparound geotextile reinforcements. However, the performance of geocell reinforcement was influenced by the number and length of the geocell layers. Increasing the geocell back length ratio from 0.44 to 0.84 significantly improved the bearing capacity of the footing located at the crest of the reinforced slope. Adequate reinforcement length, particularly for geocell, enhanced the bearing pressure of the footing and increased the stiffness of the slope, resulting in reduced deflections. Increasing the length of reinforcement also led to improved performance of the footing located on wraparound geotextile reinforced slopes. In all reinforcement cases, reducing the vertical spacing between reinforcement layers from 100 mm to 75 mm allowed the slope to withstand much greater loads.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.