The seismic safety of reinforced concrete containment building can be evaluated by probabilistic analysis considering randomness of earthquake, which is more rational than deterministic analysis. In the safety assessment of earthquake-resistant structures by the deterministic theory, it is not easy to consider the effects of random variables but the reliability theory and random vibration theory are useful to assess the seismic safety with considering random effects. The reliability assessment of reinforced concrete containment building subjected to earthquake load includes the structural analysis considering random variables such as load, resistance and analysis method, the definition of limit states and the reliability analysis. The reliability analysis procedure requires much time and labor and also needs to get the high confidence in results. In this study, random vibration analysis of containment building is performed with random variables as earthquake load, concrete compressive strength, modal damping ratio. The seismic responses of critical elements of structure are approximated at the most probable failure point by the response surface method. The response surface method helps to figure out the quantitative characteristics of structural response variability. And the limit state is defined as the failure surface of concrete under multi-axial stress, finally the limit state probability of failure can be obtained simply by first-order second moment method. The reliability analysis for the multiaxial strength limit state and the uniaxial strength limit state is performed and the results are compared with each other. This study concludes that the multiaxial failure criterion is a likely limit state to predict concrete failure strength under combined state of stresses and the reliability analysis results are compatible with the fact that the maximum compressive strength of concrete under biaxial compression state increases.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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1998.04a
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pp.33-40
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1998
Although a structural analysis based on e linear elastic theory yields good results for deformations and stresses produced by working loads, it fails to assess the teal load-carrying of the plates on the verge of yielding. In case of a limit analysis of plates, the yield line theory is widely used on the basis of the upper bound theorem and theoretically it overestimates the strength of the plate. There is, therefore, a general need for analytical methods of predicting the inelastic behavior and load-carrying capacities of plate subjected to arbitrary loadings and boundary conditions. The $\rho$-version of finite element method has been presented for determining the accurate limit load of plates. The numerical results by $\rho$-version model compares with the results obtained by the h-version software ADINA as well as with the available analytical solutions in literatures.
This paper provides plastic limit loads of pipes with constant-depth, circumferential part-through surface cracks under combined pressure and bending. A key issue is to postulate discontinuous hoop stress distributions in the net-section. Validity of the proposed limit load solutions is checked against the results from three-dimensional (3-D) finite element (FE) limit analyses using elastic-perfectly plastic material behavior.
A tandem network in which all nodes have the same load is considered. We derive bounds on the probability that the total population of the tandem network exceeds a large value by using its relation to the stationary distribution. These bounds imply a stronger asymptotic limit than that in the large deviation theory.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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v.14
no.3
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pp.715-723
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2003
A tandem network in which all nodes have the same load is considered. We derive bounds on the probability that the total population of the tandem network exceeds a large value by using its relation to the stationary distribution. These bounds imply a stronger asymptotic limit than that in the large deviation theory.
Pipelines have the highest capacity and are the safest and the least environmentally disruptive way for gas or oil transmission. Recently, failures due to corrosion defects have become of major concern in maintaining pipeline integrity. A number of solutions have been developed for the assessment of remaining strength of corroded pipelines. However, these solutions are known to be dependent on material properties and pipeline geometries. In this paper, a Fitness-For-Purpose type limit load solution for corroded gas pipelines made of the X65 steel is proposed. For this purpose, a series of burst tests with various types of corrosion defects are performed. Finite element simulations are carried out to derive an appropriate failure criterion. And then, further, extensive finite element analyses are performed to obtain the FFP type limit load solution for corroded X65 gas pipelines as a function of defect depth, length and pipeline geometry. And also, a window based computer program far the assessment of corrosion defect, which is named as COPAP(COrroded Pipeline Assessment Program) has been developed on the basis of proposed limit load solution.
The minimum thickness of long-span deck slab is proposed by checking the limit state according to the Korean highway bridge design code(limit state design). Both minimizing thickness and ensuring safety of deck slab are important design factors to increase a competitive price of the long span deck slabs. The required thicknesses for satisfying flexural capacity, preventing punching shear failure and limiting deflection were calculated by considering KL-510 load model which has increased total load compared to DB 24 from 432 kN to 510 kN. The results of the required thickness for various limit states were compared to propose the minimum thickness as a function of span length of deck slabs. The proposed minimum thickness is influenced by satisfying flexural capacity and limiting deflection. It turns out to be similar compared to the results of the previous study by ultimate strength design method even if the live load model was increased in total weights.
Offshore renewable energy resources are attractive alternatives in addressing the nation's clean energy policies because of the high demand for electricity in the coastal region. As a large portion of potential resources is in deep and farther water, economically competitive floating systems have been developed. Despite the advancement of floating technologies, the high capital cost remains a primary barrier to go ahead offshore renewable energy projects. The dynamically installed piles (DIPs) have been considered one of the most economical pile concepts due to their simple installation method, resulting in cost and time-saving. Nevertheless, applications to real fields are limited because of uncertainties and underestimated load capacity. Thus, this study suggests the appropriate analytical approach to estimate the inclined load capacity of the DIPs by using the upper bound plastic limit analysis (PLA) method. The validity of the PLA under several conditions is demonstrated through comparison to the finite element (FE) method. The PLA was performed to understand how flukes, soil profiles, and load inclinations can affect the inclined load capacity and to provide reliable evaluations of the total resistance of the DIPs. The studies show that PLA can be a useful framework for evaluating the inclined load capacity of the DIPs under undrained conditions.
The beam string structure (BSS) has been widely applied in large span roof structures, while no analytical solutions of BSS were derived for it in the existing literature. In the first part of this paper, calculation formulas of displacement and internal forces were obtained by the Ritz-method for the most commonly used arc-shaped BSS under the vertical uniformly distributed load and the prestressing force. Then, the failure mode of BSS was proposed based on the static equilibrium. On condition the structural stability was reliable, BSS under the uniformly distributed load would fail by tensile strength failure of the string, and the beam remained in the elastic or semi-plastic range. On this basis, the limit load of BSS was given in virtue of the elastic solutions. In order to verify the linear elastic and limit state solutions proposed in this paper, three BSS modal were tested and the corresponding elastoplastic large deformation analysis was performed by the ANSYS program. The proposed failure mode of BSS was proved to be correct, and the analytical results for the linear elastic and limit state were in good agreement with the experimental and FEM results.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.34
no.1
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pp.19-26
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2010
In this paper, limit load analyses and fracture mechanics analyses were conducted via finite element analyses for the welded pipe with circumferential crack at the center of the weldment. Systematic changes for strength mismatch ratio, width of weldment, crack shape and thickness ratio of the pipe were considered to provide strength mismatch limit load. And J-integral calculations based on reference stress method were conducted for two materials, stainless steel and ferritic steel. Reference stress defined by provided strength mis-match limit load gives much more accurate J-integral.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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