A sudden change of stiffness in a structure, associated with the events such as weld fracture and brace breakage, will cause a discontinuity in acceleration response time histories recorded in the vicinity of damage location at damage time instant. A new damage index is proposed and implemented in this paper to detect the damage time instant, location, and severity of a structure due to a sudden change of structural stiffness. The proposed damage index is suitable for online structural health monitoring applications. It can also be used in conjunction with the empirical mode decomposition (EMD) for damage detection without using the intermittency check. Numerical simulation using a five-story shear building under different types of excitation is executed to assess the effectiveness and reliability of the proposed damage index and damage detection approach for the building at different damage levels. The sensitivity of the damage index to the intensity and frequency range of measurement noise is also examined. The results from this study demonstrate that the damage index and damage detection approach proposed can accurately identify the damage time instant and location in the building due to a sudden loss of stiffness if measurement noise is below a certain level. The relation between the damage severity and the proposed damage index is linear. The wavelet-transform (WT) and the EMD with intermittency check are also applied to the same building for the comparison of detection efficiency between the proposed approach, the WT and the EMD.
The aim of this paper is to compare wavelet, kurtosis and pseudofractal based techniques for structural health monitoring in the presence of measurement noise. A detailed comparison and assessment of these techniques have been carried out in this paper through numerical experiments for the calibration of damage extent of a simply supported beam with an open crack serving as an illustrative example. The numerical experiments are deemed critical due to limited amount of experimental data available in the field of singularity based detection of damage. A continuous detectibility map has been proposed for comparing various techniques qualitatively. Efficiency surfaces have been constructed for wavelet, kurtosis and pseudofractal based calibration of damage extent as a function of damage location and measurement noise level. Levels of noise have been identified for each technique where a sudden drop of calibration efficiency is observed marking the onset of damage masking regime by measurement noise.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
/
2004.10a
/
pp.534-541
/
2004
The modeling of crack initiation and propagation is very important for the failure analysis of concrete. The cracking process in concrete is quite different from that of other materials, such as metal and glass, in that it is not a sudden onset of new free surface but a continuous forming and connecting of microcracks. The failure process of concrete by cracking causes irreversible deformations and stiffness degradation. Those phenomenon can be modeled using plasticity and damage theory in macroscopic aspect. In this study, a plastic-damage model based on homogenized crack model considering velocity discontinuity and damage variable which is a function of plastic strain is proposed for fracture analysis of concrete. Finally, the plastic-damage model is verified with experimental data.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
/
1994.04a
/
pp.221-226
/
1994
A safety evaluation of cable tunnel, which is a concrete box structure with telecommunication facilities in it, exposed to fire is given. The immediate field observation was performed to find out any sign of sudden structural failure. In some region, where the fire intensity was heavy, the spalling of concrete cover in upper slab occurred. Next, more careful investigation was done with proper non-desturctive testing methods and structural analysis taking into account the changes in material properties due to fire. It seems that there is no severe damage on concrete, reinforcements and over all structural system.
The sudden collapse of Interstate 35 Bridge in Minneapolis gave a wake-up call to US municipalities to re-evaluate aging bridges. In this situation, structural health monitoring (SHM) technology can provide the essential help needed for monitoring and maintaining the nation's infrastructure. Monitoring long span bridges such as cable-stayed bridges effectively requires the use of a large number of sensors. In this article, we introduce a probabilistic approach to identify optimal locations of sensors to enhance damage detection. Probability distribution functions are established using an artificial neural network trained using a priori knowledge of damage locations. The optimal number of sensors is identified using multi-objective optimization that simultaneously considers information entropy and sensor cost-objective functions. Luling Bridge, a cable-stayed bridge over the Mississippi River, is selected as a case study to demonstrate the efficiency of the proposed approach.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.36
no.4
/
pp.233-242
/
2023
The unscented Kalman filter (UKF), which is widely used to estimate the states of nonlinear dynamic systems, can be improved to realize robust system identification by using multiple sigma-point sets. When using Kalman filter methods for system identification, artificial noises must be appropriately selected to achieve optimal estimation performance. Additionally, an appropriate scaling factor for the sigma-points must be selected to capture the nonlinearity of the state-space model. This study entailed the use of Bouc-Wen hysteresis model to examine the nonlinear behavior of a single-degree-of-freedom oscillator. On the basis of the effects of the selected artificial noises and scaling factor, a new UKF method using multiple sigma-point sets was devised for improved robustness of the estimation over various signal-to-noise-ratio values. The results demonstrate that the proposed method can accurately track nonlinear system states even when the measurement noise levels are high, while being robust to the selection of artificial noise levels.
This article identifies and addresses current limitations on the use of numerical models for validation and/or calibration of damage detection methodologies that are based on the analysis of the high frequency response of the structure to identify the occurrence of abrupt anomalies. Distributed-plasticity non-linear fiber-based models in combination with experimental data from a full-scale reinforced concrete column test are used to point out current modeling techniques limitations. It was found that the numerical model was capable of reproducing the global and local response of the structure at a wide range of inelastic demands, including the occurrences of rebar ruptures. However, when abrupt sudden damage occurs, like rebar fracture, a high frequency pulse is detected in the accelerations recorded in the structure that the numerical model is incapable of reproducing. Since the occurrence of such pulse is fundamental on the detection of damage, it is proposed to add this effect to the simulated response before it is used for validation purposes.
Ahmed, Irfan;Sheikh, Tariq Ahmad;Gajalakshmi, P.;Revathy, J.
Advances in Computational Design
/
v.6
no.1
/
pp.1-13
/
2021
Failure of a Multi-storeyed reinforced concrete framed structure occurs when a primary vertical structural component is isolated or made fragile, due to artificial or natural hazards. Load carried by vertical component (column) is transferred to neighbouring columns in the structure, if the neighbouring column is incompetent of holding the extra load, this leads to the progressive failure of neighbouring members and finally to the failure of partial or whole structure. The collapsing system frequently seeks alternative load path in order to stay alive. One of the imperative features of collapse is that the final damage is not relative to the initial damage. In this paper, the effect on the column and beam adjacent to statically removed vertical element in terms of axial force, shear force and bending moment is investigated. Using Alternate load path method, numerical modelling of two dimensional one bay, two bay with variation in storey heights are analysed with FE model in order to obtain better understanding of failure mechanism of multi-storeyed reinforced concrete framed structure. The results indicate that the corner column is more susceptible to progressive collapse when compared to middle column, using this simplified methodology one can easily predict how the structure can be made to stay alive in case of sudden failure of any horizontal or vertical structural element before designing.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.7
no.4
/
pp.191-199
/
2003
The inelastic response of many structural steel and reinforced concrete structures subject to extreme loadings can be characterized by elastoplastic behaviors. Although excursion beyond the elastic range is usually not permitted under normal conditions of service, the extent of permanent damage a structure may sustain when subjected to extreme conditions, such as severe blast or earthquake loading, is frequently of interest to the engineer. A blast is usually the result of an explosion defined as a "sudden expansion". This paper discusses the basic concept that defines blast loadings on structures and corresponding elastoplastic structural response (displacement, velocity, and acceleration) and try to explain a crack propagation of concrete in sudden expansion. According to nonlinear finite element analysis, the crack forms of static and dynamic states displayed different in RC structural members. This paper also provides useful data for the dynamic fracture analysis of RC frame structures.
Lee, Jun Seon;Song, Chang Geun;Kim, Hong Teak;Lee, Seung Oh
Journal of the Korean Society of Safety
/
v.30
no.3
/
pp.52-58
/
2015
As sudden rainfall has happened, the debris flow has occurred in the mountain area. Recently sudden rainfall occurred so frequently caused by abnormal climate. Thus debris flow hazard had consecutively increased damage because of debris flow. Recently, Enormous damage due to debris flow have occurred in Korea. Various studies have been conducted to prevent search debris flow hazard. This study was carried out for debris flow behavior according to the land slope on propagation. It is the important one among factors that are related to the propagation over the city with respect to debris flow discharge and depth. For the numerical simulations in this study, the land slope was varied of 5, 0, $-5^{\circ}$ to investigate the debris flow behavior with the FLO-2D, often recommended by FEMA to simulate debris flow. To verify the performance of FLO-2D, comparison with the USGS experiments (Iverson et al, 2010) was conducted. From numerical results the propagation length of the debris flow was found the most sensitive one. Maximum of debris flow thickness and velocity and structural vulnerabilities were investigated to the effect of land slope. They was became smaller according to land slope of 5, -5, $0^{\circ}$ in the order. As a result, debris flow behavior analysis about the effect of the land slope could contribute to understand the vulnerability of city for debris flow hazards.
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.