The safety problems of giant hydraulic structures such as dams caused by terrorist attacks, earthquakes, and wars often have an important impact on a country's economy and people's livelihood. For the national defense department, timely and effective assessment of damage to or impending damage to dams and other structures is an important issue related to the safety of people's lives and property. In the field of damage assessment and vulnerability analysis, it is usually necessary to give the damage assessment results within a few minutes to determine the physical damage (crack length, crater size, etc.) and functional damage (decreased power generation capacity, dam stability descent, etc.), so that other defense and security departments can take corresponding measures to control potential other hazards. Although traditional numerical calculation methods can accurately calculate the crack length and crater size under certain combat conditions, it usually takes a long time and is not suitable for rapid damage assessment. In order to solve similar problems, this article combines simulation calculation methods with machine learning technology interdisciplinary. First, the common concrete gravity dam shape was selected as the simulation calculation object, and XFEM (Extended Finite Element Method) was used to simulate and calculate 19 cracks with different initial positions. Then, an LSTM (Long-Short Term Memory) machine learning model was established. 15 crack paths were selected as the training set and others were set for test. At last, the LSTM model was trained by the training set, and the prediction results on the crack path were compared with the test set. The results show that this method can be used to predict the crack propagation path rapidly and accurately. In general, this article explores the application of machine learning related technologies in the field of mechanics. It has broad application prospects in the fields of damage assessment and vulnerability analysis.
This study was conducted to analyze the openness of erosion control dams situated near mountain stream. The ecological functions of erosion control dams analyzed by such openness for adequately protect and manage the diversity of species and to prevent disasters. The obtained results were as follows. When structurally modifying or changing non-permeable, gravity type dams with a passing rate of less than 1% into open-type dams, the passing rate increased by about 77 times more from 0.72% to 55.8%. Except for closed, gravity type erosion control dams that are constructed with a special purpose such as creating sand deposits and reservoirs, there is a need to construct and improve the dams into permeable type dams that can relatively satisfactorily perform various functions such as carrying soil and sand to the downstream region and create a ecological corridor upstream and downstream for fish and amphibians. The openness based on the blocking height of the erosion control dam varies depending upon the height of the base part and the depth of the substructural part. It must be designed based on the on-site conditions and the purpose of the construction. The functional types of erosion control dams based on the open form of the cross-section as follows: the fish traffic type, flood control type, reservoir type for forest fire control), non-permeability type for soil and rock blocking, net type for blocking the rock flow and the particle screen type.
The modeling of uplift pressure within dam, on the foundation on which it was constructed, and on the interface between the dam and foundation is a critical aspect in the analysis of concrete gravity dams, i.e. crack stability in concrete dam can correctly be predicted when uplift pressures are accurately modelled. Current models consider a uniform uplift distribution, but recent experimental results show that it varies along the crack faces and the procedures for modeling uplift pressures are well established for the traditional hand-calculation methods, but this is not the case for finite element (FE) analysis. In large structures, such as dams, because of smaller size of the fracture process zone with respect to the structure size, limited errors should occur under the assumptions of linear elastic fracture mechanics (LEFM). In this paper, the fracture behaviour of concrete gravity dams mainly subjected to uplift Pressure at the crack face was studied. Triangular type, trapezoidal type and parabolic type distribution of the uplift pressure including uniform type were considered in case of evaluating stress intensity factor by surface integral method. The effects of body forces, overtopping pressures are also considered and a parametric study of gravity dams under the assumption of LEFM is performed.
Park, Sae-Jun;Lee, Joon-Woo;Choi, Yeon-Ho;Kim, Myeong-Jun;Kweon, Hyeong-Keun;Jeon, Yong-Jun
Korean Journal of Agricultural Science
/
v.37
no.2
/
pp.223-229
/
2010
This study is to analyze location conditions for erosion control dams to be constructed in Chungcheongnam-do, Daejeon Metropolitan City, Chungcheongbuk-do and Gyeongsangbuk-do in order to establish proper conditions for erosion control dams in the future. 199 sites where erosion control dams are expected to be built in 2010 were chosen and investigated in terms of 12 factors including basin area, basin slope, and landslide risk. The results showed that erosion control dams for Chungcheongnam-do and Daejeon Metropolitan City are mostly impermeable gravity dams mainly composed of concrete. In contrast, Chungcheongbuk-do and Gyeongsangbuk-do are increasing the number of permeable or compound erosion control dams. Basin analysis at planned erosion control dam sites showed that at least 44.5% of the total area has high landslide risk. Gyeongsangbuk-do had the largest basin area for erosion control dam sites at 157.3ha, followed by Chungcheongbuk-do at 64.4ha and Chungcheongnam-do at 54.8ha. Analysis of sand deposits in the Chungcheongnam-do erosion control dam built in 2010 confirmed an average deposit of 971.8m3. The sand deposit capacity and amount of sediment control for erosion control dams have a very low correlation with basin area or flow path slope, and this needs to be addressed in future sand deposit capacity designs.
Bayraktar, Alemdar;Altunisik, Ahmet Can;Sevim, Baris;Kartal, Murat Emre;Turker, Temel
Structural Engineering and Mechanics
/
v.28
no.4
/
pp.411-442
/
2008
Ground motions in near source region of large crustal earthquakes are significantly affected by rupture directivity and tectonic fling. These effects are the strongest at longer periods and they can have a significant impact on Engineering Structures. In this paper, it is aimed to determine near-fault ground motion effects on the nonlinear response of dams including dam-reservoir-foundation interaction. Four different types of dam, which are gravity, arch, concrete faced rockfill and clay core rockfill dams, are selected to investigate the near-fault ground motion effects on dam responses. The behavior of reservoir is taken into account by using Lagrangian approach. Strong ground motion records of Duzce (1999), Northridge (1994) and Erzincan (1992) earthquakes are selected for the analyses. Displacements, maximum and minimum principal stresses are determined by using the finite element method. The displacements and principal stresses obtained from the four different dam types subjected to these nearfault strong-ground motions are compared with each other. It is seen from the results that near-fault ground motions have different impacts on the dam types.
A computer-assisted desktop is developed for layout design of a concrete gravity dam on the basis of safety and economy. Using a set of regression equations, a dam layout is proposed. With reference to the regression equations and relevant input data, overall dam dimensions are determined by satisfying the stability criteria jointly under usual, unusual, and extreme loading conditions with the desired hydraulic conformity. Among several feasible alternatives, the program enables a designer to select the optimum layout, which corresponds to the minimum total cost of the structure. The method is applied to a case study to examine dimensions of proposed alternatives and to compare them with those of an existing dam.
In this paper, a computational model for nonlinear crack damage analysis of concrete gravity dam-foundation boundary region subjected to earthquake loading is suggested. An enhanced model based on the Lee-Fenves plastic-damage model is used as the inelastic material model for a concrete dam structure and rock foundation. The suggested model is implemented numerically and used for computational earthquake simulation of Koyna dam, which was severly damaged from the strong earthquake in 1967. From the numerical result it is demonstrated that the suggested computational model can realistically represent crack initiation and propagation in the dam-foundation boundary region.
Dynamic analysis of concrete gravity dam-reservoir systems is an important topic in the study of fluid-structure interaction problems. It is well-known that the rigorous approach for solving this problem relies heavily on employing a two-dimensional semi-infinite fluid element. The hyper-element is formulated in frequency domain and its application in this field has led to many especial purpose programs which were demanding from programming point of view. In this study, a technique is proposed for dynamic analysis of dam-reservoir systems in the context of pure finite element programming which is referred to as the wavenumber approach. In this technique, the wavenumber condition is imposed on the truncation boundary or the upstream face of the near-field water domain. The method is initially described. Subsequently, the response of an idealized triangular dam-reservoir system is obtained by this approach, and the results are compared against the exact response. Based on this investigation, it is concluded that this approach can be envisaged as a great substitute for the rigorous type of analysis.
Dams are vital infrastructures that are expected to maintain their stability during seismic excitations. Accordingly, cemented material dams are an emerging type, which are being increasingly used around the world owing to benefiting from advantages of both earth-fill and concrete gravity dams, which should be designed safely when subjected to strong ground motion. In the present paper, the seismic performance of a cemented sand and gravel (CSG) dam is assessed using incremental dynamic analysis (IDA) method by accounting for two failure modes of tension cracking and base joint sliding considering the dam-reservoir-foundation interactions. To take the seismic uncertainties into account, the dam is analyzed under a suite of ground motion records and then, the effect of friction angle for base sliding as well as deformability of the foundation are investigated on the response of dam. To carry out the analyses, the Cindere dam in Turkey is selected as a case study, and various limit states corresponding to seismic performance levels of the dam are determined aiming to estimate the seismic fragilities. Based on the results, sliding of the Cindere dam could be serious under the maximum credible earthquake (MCE). Besides, dam faces are mostly to be cracked under such level of intensity. Moreover, the results indicate that as friction angle increases, probability of sliding between dam and foundation is reduced whereas, increases tensile cracking. Lastly, it is observed that foundation stiffening increases the probability of dam sliding but, reduces the tensile damage in the dam body.
Erosion control dams play a primary role in preventing or controlling natural disasters (landslide and debris flow etc.) and also conserve ecosystem in forested watersheds. This study examines structural characteristics of the dams such as the height of ecosystem control and the ecosystem permeability of the erosion control dams under standard drawings and the existing construction works. The objective of this study was to characterize the type classification of erosion control dams as ecosystem. Average permeability was highest on eco-piller dam (63.0%), followed in increasing order by wire rope (13.9%), silt dam (10.9%), multifunctional dam (7.2%), and gravity dam (0.4%). The height of ecosystem control was highest on gravity dam (3.2 m), followed in increasing order by multifunctional dam (1.7 m), wire rope dam (1.2 m), silt dam (0.6 m), and eco-piller dam (0.0 m). Criteria for defining the height of ecosystem control was indefinite. We grouped erosion control dams into three functional types (eco-connection, eco-semi connection, and eco-disconnection) by considering physical and structural characteristics such as the ecosystem permeability and the height of ecosystem control. The type of eco-connection (permeability > 20%) had connection areas from streambed to adjacent riparian areas, and these connection areas serve as ecosystem corridors for fauna and flora. Typical wildlife species includes mammals, reptiles, amphibians, and fishes. The type of eco-semi connection (5% < permeability < 20%) had < 2 m in the eco-barrier height from streambed, however, this type of dams partially serve as wildlife corridors and often provide fish ways. The type of eco-disconnection (permeability < 5%) had > 2 m in the eco-barrier height from streambed, thereby preventing wildlife movement.
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.