Karami, Behrouz;Gheisari, Parastoo;Nazemosadat, Seyed Mohammad Reza;Akbari, Payam;Shahsavari, Davood;Naghizadeh, Matin
Structural Engineering and Mechanics
/
v.74
no.6
/
pp.809-819
/
2020
For the first time, the influence of in-plane magnetic field on wave propagation of Graphene Nano-Platelets (GNPs) polymer composite nanoplates is investigated here. The impact of three- parameter Kerr foundation is also considered. There are two different reinforcement distribution patterns (i.e. uniformly and non-uniformly) while the material properties of the nanoplate are estimated through the Halpin-Tsai model and a rule of mixture. To consider the size-dependent behavior of the structure, Eringen Nonlocal Differential Model (ENDM) is utilized. The equations of wave motion derived based on a higher-order shear deformation refined theory through Hamilton's principle and an analytical technique depending on Taylor series utilized to find the wave frequency as well as phase velocity of the GNPs reinforced nanoplates. A parametric investigation is performed to determine the influence of essential phenomena, such as the nonlocality, GNPs conditions, Kerr foundation parameters, and wave number on the both longitudinal and flexural wave characteristics of GNPs reinforced nanoplates.
Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
/
v.26
no.1
/
pp.49-64
/
2014
Seabed beneath and near the coastal structures may undergo large excess pore water pressure composed of oscillatory and residual components in the case of long durations of high wave loading. This excess pore water pressure may reduce effective stress and, consequently, the seabed may liquefy. If the liquefaction occurs in the seabed, the structure may sink, overturn, and eventually fail. Especially, the seabed liquefaction behavior beneath a gravity-based structure under wave loading should be evaluated and considered for design purpose. In this study, to evaluate the liquefaction potential on the seabed, numerical analysis was conducted using 2-dimensional numerical wave tank. The 2-dimensional numerical wave tank was expanded to account for irregular wave fields, and to calculate the dynamic wave pressure and water particle velocity acting on the seabed and the surface boundary of the structure. The simulation results of the wave pressure and the shear stress induced by water particle velocity were used as inputs to a FLIP(Finite element analysis LIquefaction Program). Then, the FLIP evaluated the time and spatial variations in excess pore water pressure, effective stress and liquefaction potential in the seabed. Additionally, the deformation of the seabed and the displacement of the structure as a function of time were quantitatively evaluated. From the analysis, when the shear stress was considered, the liquefaction at the seabed in front of the structure was identified. Since the liquefied seabed particles have no resistance force, scour can possibly occur on the seabed. Therefore, the strength decrease of the seabed at the front of the structure due to high wave loading for the longer period of time such as a storm can increase the structural motion and consequently influence the stability of the structure.
In winter season, the pore water inside the ground freezes and thaws repetitively due to the cold air temperature. When the freezing-thawing processes are repeated on the ground, the change in soil particle structure occurs and thus the damage of the infrastructure may be following. This study was performed in order to investigate the stiffness change of soils due to the freeze-thaw by using elastic waves. Sand-silt mixtures are prepared with in the silt fraction of 40 %, 60 % and 80 % in weight and in the degree of saturation of 40 %. The specimens are placed into the square freezing-thawing cell by the temping method. For the measurement of the elastic waves, a pair of the bender elements and a pair of piezo disk elements are installed on the cell, and a thermocouple is inserted into soils for the measurement of the temperature. The temperature of the mixtures is decreased from $20^{\circ}C$ to $-10^{\circ}C$ during freezing, is maintained at $-20^{\circ}C$ for 18 hours, is gradually increased up to the room temperature of $20^{\circ}C$ to thaw the specimens. The shear waves, the compressional waves and the temperature are measured during the freeze-thaw process. The experimental result indicates that the shear and the compressional wave velocities after thawing are smaller than those of before freezing. The velocity ratio of after thawing to before freezing of shear wave is smaller than that of the compressional wave. As silt fraction increases from 40 % to 80 %, the shear and compressional wave velocities are gradually increased. This study suggests that the freezing-thawing process in unsaturated soil loosens the soil particle structure, and the shear wave velocity reflects the effect of freezing-thawing more sensitively than the compressional wave velocity.
In this study, a simplified three-dimensional calculation model is developed for the dynamic analysis of soil-pile group-supertall building systems excited by wind loads using the substructure method. Wind loads acting on a 300-m building in different wind directions and terrain conditions are obtained from synchronous pressure measurements conducted in a wind tunnel. The effects of soil-structure interaction (SSI) on the first natural frequency, wind-induced static displacement, root mean square (RMS) of displacement, and RMS of acceleration at the top of supertall buildings are analyzed. The findings demonstrate that with decreasing soil shear wave velocity, the first natural frequency decreases and the static displacement, RMS of displacement and RMS of acceleration increase. In addition, as soil material damping decreases, the RMS of displacement and the RMS of acceleration increase.
Displacement response and corresponding maximum response energy of structures are key parameters to assess the dynamic effect or even more destructive structural damage of the structures. By employing them, this research has compared the structural responses of jacket supported offshore wind turbine (OWT) subjected to seismic excitations apprehending earthquake incidence, when (a) soil-structure interaction (SSI) has been ignored and (b) SSI has been considered. The effect of earthquakes under arbitrary angle of excitation on the OWT has been investigated by means of the energy based wavelet transformation method. Displacement based fragility analysis is then utilized to convey the probability of exceedance of the OWT at different soil site conditions. The results show that the uncertainty arises due to multi-component seismic excitations along with the diminution trend of shear wave velocity of soil and it tends to reduce the efficiency of the OWT to stand against the ground motions.
This paper studied the effect of soil-structure interaction (SSI) on the seismic response and retrofit of a reinforced concrete structure with a soft-first story for different soil types. A 5-story structure built on a 30m deep homogeneous soil mass was considered as a case study structure, and steel column jacketing and steel bracing were chosen as seismic retrofit methods. Seismic responses of a fixed-base and a flexible base structure subjected to seven scaled earthquake records were obtained using the software OpenSees to investigate the effect of soil on seismic response and retrofit. The nonlinearBeamColumn elements with the fiber sections were used to simulate the nonlinear behavior of the beams and columns. Soil properties were defined based on shear wave velocity according to categorized site classes defined in ASCE-7. The finite element model of the soil was made using isoparametric four-noded quadrilateral elements and the nonlinear dynamic responses of the combined system of soil and structure were calculated in the OpenSees. The analysis results indicate that the soil-structure interaction plays an important role in the seismic performance and retrofit of a structure with a soft-first story. It was observed that column steel jacketing was effective in the retrofit of the model structure on a fixed base, whereas stronger retrofit measures such as steel bracing were needed when soil-structure interaction was considered.
In this article, a novel propagation formulation of Rayleigh waves in a compressible isotropic half-space with impedance boundary condition is proposed by embedding the normal stress. In a two-dimensional case, it is assumed that a design boundary is free of normal traction and a shear traction depends on linearly a normal component of displacements multiplied by frequencies. Therefore, impedance boundary conditions affect the normal stress, where the impedance parameters correspond to dimensions of stresses over velocity. On the other hand, vanished impedance values are traction-free boundary conditions. The main purpose of this article is to present theoretically the existence and uniqueness of a Rayleigh wave formulation relying on secular equation's mathematical analyses. Its velocity varies along with the impedance parameters. Moreover, numerical experiments with different values for the velocity of Rayleigh waves are carried out. The present Rayleigh waves study is a fundamental step in analyzing the cause and effect of physical states such as building or structure damages resulting from natural dynamics. The results of the study generate a basic design formulation theory to test the effects of Rayleigh waves affecting structures when an earthquake occurs. The presence and uniqueness of the proposed formulation is verified by mutual comparisons of several numerical examples.
Kim, Bitnarae;Cho, Ahyun;Cho, Sung Oh;Nam, Myung Jin;Pyun, Sukjoon;Hayashi, Koich
Geophysics and Geophysical Exploration
/
v.22
no.4
/
pp.210-224
/
2019
Surface wave (SW) surveys, which have been applied to numerous application fields ranging from micro-scale ultrasonic analysis to geological scale analysis, are widely used to monitor near-surface stability. The survey method is basically made through analysis on dispersion of SW propagating along the earth surface, in order to delineate shear velocity structure of subsurface. SW survey data are inverted with assuming one-dimensional (1D) layered-earth in order to recover shear wave velocities of each layer, after being analyzed to make the dispersion curve that shows phase velocity of SW with respect to frequency. This study reviews surface wave surveys with explaining the basic theory including the characteristics of dispersion and the procedure of general data processing. Even though surface wave surveys can be categorized into active and passive methods, this paper focuses only on active surface wave methods which includes continuous SW (CSW), spectral analysis of SW (SASW) and multichannel analysis of SW (MASW). Passive method will be reviewed in the subsequent paper.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.5
no.6
/
pp.29-35
/
2001
The soil-structure interaction(SSI) analysis is essential to soil site where shear wave velocity is less than 1,050 m/sec and soil nonlinear characteristics for this kind of soil site have to be considered in SSI analysis. In order to consider soil nonlinear characteristics in the SSI analysis, simple and reliable soil nonlinear evaluation technique with seismic recorded data at downhole array is proposed in this study. The SSI analysis is carried out in order to prove the reliability of the proposed evaluation technique with Hualien large scale seismic test(HLSST) site in Taiwan. The analytical result are compared with Hualien earthquake recorded data and the analytical results with SHAKE program which is prevailed at present. As a result, the proposed evaluation technique shows a good agreement with both the Hualien earthquake recorded data and the analytical result with SHAKE program and the reliability and usefulness are confirmed.
The magnitude 5.4 earthquake occurred in 2017 near 7.5 km north of Buk-gu, Pohang. In order to find out the characteristics of microtremor in Buk-gu, Pohang, Gyeongsangbuk-do, where earthquake damage occurred significantly, a total of 39 points were acquired to analyze the horizontal to vertical spectral ratio (HVSR). Microtremor vary from region to region, so the resonant frequency of the region is obtained by examining the microtremor. For Thickness analysis, we analyze the structure and properties of shear wave velocity (Vs) up to the underlying rock to compare resonance frequencies to match the horizontal to vertical spectral ratio (HVSR) analysis technique against nearby boring data. Using F0 = Vs/4H with a resonance frequency of alluvium is 1.3 ± 0.07 Hz and a resonance frequency of Yeonil group is 0.69 ± 0.22 Hz, the alluvium thickness was found to be 26~30 m and the Yeonil group thickness was 170~250 m.
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.