Murthy, A. Ramachandra;Gandhi, P.;Pukazhendhi, D.M.;Samuel, F. Giftson;Vishnuvardhan, S.
Structural Engineering and Mechanics
/
v.84
no.3
/
pp.361-373
/
2022
This paper examines the flexural performance of concrete beams reinforced with glass fibre-reinforced polymer (GFRP) bars under fatigue loading. Experiments were carried out on concrete beams of size 1500×200×100 mm reinforced with 10 mm and 13 mm diameter GFRP bars under fatigue loading. Experimental investigations revealed that fatigue loading affects both strength and serviceability properties of GFRP reinforced concrete. Experimental results indicated that (i) the concrete beams experienced increase in deflection with increase in number of cycles and failed suddenly due to snapping of rebars and (ii) the fatigue life of concrete beams drastically decreased with increase in stress level. Analytical model presented a procedure for predicting the deflection of concrete beams reinforced with GFRP bars under cyclic loading. Deflection of concrete beams was computed by considering the aspects such as stiffness degradation, force equilibrium equations and effective moment of inertia. Nonlinear finite element (FE) analysis was performed on concrete beams reinforced with GFRP bars. Appropriate constitutive relationships for concrete and GFRP bars were considered in the numerical modelling. Concrete non linearity has been accounted through concrete damage plasticity model available in ABAQUS. Deflection versus number of cycles obtained experimentally for various beams was compared with the analytical and numerical predictions. It was observed that the predicted values are comparable (less than 20% difference) with the corresponding experimental observations.
Bearing capacity of shallow foundations is often determined for either dry or saturated soils. In some occasions, foundations may be subjected to external loading which is inclined and/or eccentric. In this study, the ultimate bearing capacity of shallow foundations resting on partially saturated coarse-grained cohesionless and fine-grained cohesive soils subjected to a wide range of combined vertical (V) - horizontal (H) - moment (M) loadings is rigorously evaluated using the well-established limit equilibrium method. The unified effective stress approach as well as the suction stress concept is effectively adopted so as to simulate the behaviour of the underlying unsaturated soil medium. In order to obtain the bearing capacity, four equilibrium equations are solved by adopting Coulomb failure mechanism and Bishop effective stress concept and also considering a linear variation of the induced matric suction beneath the foundation. The general failure loci of the shallow foundations resting on unsaturated soils at different hydraulic conditions are presented in V - H - M spaces. The results indicate that the matric suction has a marked influence on the bearing capacity of shallow foundations. In addition, the effect of induced suction on the ultimate bearing capacity of obliquely-loaded foundations is more pronounced than that of the eccentrically-loaded footings.
Zhao, Jing-Lei;She, Gui-Lin;Wu, Fei;Yuan, Shu-Jin;Bai, Ru-Qing;Pu, Hua-Yan;Wang, Shilong;Luo, Jun
Advances in nano research
/
v.13
no.5
/
pp.465-474
/
2022
Based on the nonlocal strain gradient (NSG) theory and considering the influence of moment of inertia, the governing equations of motion of porous functionally graded (FG) nanoplates with four edges clamped are established; The Galerkin method is applied to eliminate the spatial variables of the partial differential equation, and the partial differential governing equation is transformed into an ordinary differential equation with time variables. By satisfying the boundary conditions and solving the characteristic equation, the dispersion relations of the porous FG strain gradient nanoplates with four edges fixed are obtained. It is found that when the wave number is very small, the influences of nonlocal parameters and strain gradient parameters on the dispersion relation is very small. However, when the wave number is large, it has a great influence on the group velocity and phase velocity. The nonlocal parameter represents the effect of stiffness softening, and the strain gradient parameter represents the effect of stiffness strengthening. In addition, we also study the influence of power law index parameter and porosity on guided wave propagation.
This paper presents a finite element (FE) simulation of eccentrically loaded lightweight aggregate concrete-encased steel (LACES) columns with H-shaped steel sections, analytical equations are also established to estimate the columns' axial and bending moment interaction capacities. The validity of the proposed models is checked by comparing the results with experimental data. Good agreements between the test and proposed models' results are found with acceptable agreements. Moreover, design parameters, including the lightweight aggregate concrete (LWAC) strength, eccentricity, column slenderness ratio, and confinement, are studied using the FE analysis, and their efficiency factors are discussed. The results show that the ultimate axial capacity of the LACES composite columns subjected to eccentric loading is negatively affected by the increase in the columns' height, but it is positively affected by the increase of the confinement. Increasing the eccentricity and columns' height reduced the columns'stiffness. In addition, the ultimate capacity of the LACES column is significantly influenced by the LWAC strength and eccentricity, where the ultimate capacity of the LACES column is significantly increased by increasing LWAC strength, and it is remarkably decreased by increasing the eccentricity. When the eccentricity changed from zero to 70 mm, the ultimate axial capacity and stiffness decreased by 67.97% and 63.56%, respectively.
The purpose of this study is to evaluate the structural performance of DH beams. DH beam construction method uses thin steel plates as form-works and structural elements. The prefabricated plates and rebars of DH beams were transported to a construction site and erected for casting concrete at the site. In this study, the contribution of steel plates to the flexural strength was evaluated since the plates were expected to play a role as reinforcements. Five test specimens were made for experimental and analytical studies. They consisted of two DH beams for the positive moment test and two DH beams for the negative moment test and a RC beam for the comparison purpose. Test results on DH beams were compared with design equations and the RC beam test result. It was proven that DH beams demonstrated the good flexural behavior showing sufficient strengths and deformation capacities. Flexural strengths, principal strains of concrete, and rebar stresses were evaluated through nonlinear finite element analyses for two test beams. The analyses also showed that steel plates can contribute to the enhancement of flexural strength of DH beams. Based on experimental and analytical studies, it was concluded that steel plates of DH beams can be used as good flexural reinforcements.
Reinforced concrete (RC) structures have been most widely used because of their good economic efficiency. However, it is very weak in tensile stresses and difficult to control deflection due to the heavy self-weight of concrete. On the other hand, it is generally known that prestressed concrete structures can be the most effective to overcome the demerits of RC structures by using various tendon lay-out and its amount. In the prestressed concrete members, the inflection points of tendons should be placed effectively for the deflection control and the moment reduction. Therefore, in this study, the equations of tendon profiles are derived in terms of polynomials that satisfy essential conditions of tendon geometries such as inflection points and natural curved shapes of tendons placed in continuous members, from which vertical components of prestressing forces can be also calculated. The derived high order polynomial expression for the distributed shape of the upward and downward forces was transformed to an simplified equivalent uniform vertical force in order to improve the applicability in the calculation of member deflection. The influences of vertical forces by tendons to deflection and moment in a continuous slab were also considered depending on the distance from column face to the location of tendons. The applicability of the proposed method was examined by an example of deflection calculation for the cases of slabs with and without tendons, and the efficiency of deflection control by tendons was also quantitatively estimated.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.13
no.2
/
pp.51-59
/
1993
This paper develops practical and realistic reliability models and methods for the evaluation of system-reliability and system reliability-based rating of various types of box-girder bridge superstructures. The strength limit state model for box-girder bridges suggested in the paper are based on not only the basic flexural strength but also the strength interaction equations which simultaneously take into account flexure, shear and torsion. And the system reliability problem of box-girder superstructure is formulated as parallel-series models obtained from the FMA(Failure Mode Approach) based on major failure mechanisms or critical failure states of each girder. In the paper, an improved IST(Importance Sampling Technique) simulation algorithm is used for the system reliability analysis of the proposed models. This paper proposes a practical but rational approach for the evaluation of capacity rating in terms of the equivalent system-capacity rating corresponding to the estimated system-reliability index which is derived based on the concept of the equivalent FOSM(First Order Second Moment) form of system reliability index. The results of the reliability evaluation and rating of existing bridges indicate that the reserved reliability and capacity rating at system level are significantly different from those of element reliability or conventional methods especially in the case of highly redundant box-girder bridges.
This paper shows the results of a series of model bests on the behavior of single steel pipe pile which is subjected to lateral load in Nak-dong river sand. The purpose of the present paper is to estimate the effect of Non -homogeneous soil, constraint condition of pile head, lateral load velocity, relative density of soil, embedded pile length, and flexural stiffness of pile on the behavior of single pile which is embedded in Nak-dong river strand. These effects can be quantined only by the results of model tests. The nonlinear responses of lateral loadieflection relationships are fitted to 2nd polynomial equations by model tests results. Also, the lateral load of a deflection, yield and ultimate lateral load max. bending moment, and yield bending moment can be expressed as exponential function in terms of relative density and deflection ratio. By comparing Brom's results with model results on the lateral ultimate load, it is found that short and long pile show the contrary results with each other. The contrary results are due to the smaller assumed soil reaction than the soil reaction of the Nakiong river sand at deep point. By comparing lateral behavior on the homogeneous soil with non-homogeneous soil, it is shown that lateral loadieflection relationship is very dependent on the upper relative density. This phenomenon is shown remarkably as the difference between upper and lower relative density increases.
Experimental investigation on the structural behavior of steel fiber-reinforced ultra high performance concrete (UHPC) beams subjected to torsion are presented. Six tests carried out on square beams under torsional moment are presented. The experimental parameters were the volume fraction of the fibers and closed-stirrup ratio. The volume fraction of the fibers was 1.0% and 2.0%. The closed-stirrup ratio was 0, 0.35%, and 0.70%. The test results indicated that ultimate torsional strength increased with increasing fiber volume, and that ultimate torsional strength also increased with increasing the closed-stirrup ratio. In addition, predictive equations for evaluating the ultimate torsional strength of UHPC beams were proposed. The comparison between computed values and the experimentally observed values was shown to validate the proposed analytical equations. It was found that predictions by using proposed equation provides good agreement with test results of UHPC beams.
Recently, application of composite materials such as fiber reinforced concretes(FRCs) and fiber reinforced plastics(FRPs) in conjunction with conventional structural components has become one of the main research areas. A proper use of advanced composite materials requires understanding their resistance mechanism and failure mode when they are applied to structures or their components. Particular considerations are given in this research to develop an analytical model which can predict the nonlinear flexural responses of bonded and unbonded prestressed concrete beams possibly having layers of different cementitious composite matrices in a section and/or FRP tendons. The block concept is used, which can be regarded as an intermediate modeling method between the couple method with one block and the layered method with multiply sliced layers in a section. In order to find a particular deflection point of a beam under load, solutions to the 2N-variables are found numerically by using approximate N-force equilibrium equations and N-moment equilibirum equations. The model is shown to successfully predict the flexual behavior of variously reinforced bonded and unbonded prestressed concrete beams. The model is also successful in simulating a gradually increasing load after sudden drop inload resistance due to fracture of one or more FRP tendons. This feature is useful in tracing the overall load-deflection response of a beam prestressed with brittle FRP tendons.
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.