Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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1994.10a
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pp.325-330
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1994
In this study, analytical methods for predicting the long term behavior of steel-concrete composite structures due to creep and shrinkage of concrete are investigated. For structural analysis considering long term behavior, the results are much dependent6 on the predictive models for creep and shrinkage of concrete which are ACI model, CEB-FIP model and BP model and the methods for the time analysis of structures which are AEMM, RCM and IDM. To demonstrate the validity of the program which was developed for this study, a steel-concrete composite column subjected to constant axial deformation was tested, and the experimental results wewe compared with analytical results. It was found that stresses are redistributed between concrete and wide flange steel, and analytical results by ACI model and IDM well predict the experimental data.
Park, Chang-Ho;Shin, Jae-In;Lee, Byeong-Ju;Seo, Sang-Gul
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2006.05a
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pp.346-349
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2006
Superstructure of reinforced concrete bridges are shortened or elongated due to creep, drying shrinkage, temperature and so on. Most of bridge superstructures are free to shortening and elongation without constraint and stresses will not be induced by creep, drying shrinkage and temperature. But if bridge superstructure are constraint due to wrong setting and functional defects of bridge bearing, very large constraint forces can be induced. In this study, PSCI-Beam by tilt-constructed with constraint and deviation of bearings are presented and the effects of time-dependent constraint stress and temperature loads are investigated.
In a concrete member under pure tension, the stress in concrete is uniformly distributed over the whole concrete section. It is supposed that a local bond failure occurs at each crack, and there is a relative slip between steel and surrounding concrete. The compatibility of deformation between the concrete and reinforcement is thus not maintained. The bond transfer length is a length of reinforcement adjacent to the crack where the compatibility of strain between the steel and concrete is not maintained because of partially bond breakdown and slip. It is an empirical measure of the bond characteristics of the reinforcement, incorporating bar diameter and surface characteristics such as texture. Based on results from a series of previously conducted long-term tests on eight restrained reinforced concrete slab specimens and material properties including creep and shrinkage of two concrete batches, the ratio of final bond transfer length after all shrinkage cracking, to THE initial bond transfer length is presented.
Jeddah Tower will be the first man-made structure to reach a kilometer in height upon its completion in 2019. From conception, it was clear that an all-concrete superstructure would present many advantages for a building of such unprecedented height and slenderness. An all-concrete structure, however, did present many challenges that needed to be addressed in the system arrangement and through comprehensive analysis and design, among them vertical shortening effects due to the time-dependent creep and shrinkage of concrete. This paper outlines and presents the engineering solutions developed by the authors regarding this complex concrete material phenomenon, while addressing the construction and regional challenges associated with realizing a concrete tower of this unprecedented scale.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.28
no.10
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pp.1541-1548
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2004
A nano-stage simulation tool is developed for an advanced E-beam lithography system. Even if piezo-actuators are believed to be compatible fer the E-beam lithograpy system it is difficult to predict their characteristics due to their nonlinearities such as hysteresis and creep. In this paper, the nonlinear properties are modeled for a piezo-actuator by considering the voltage range and speed variations. The hysteresis is described as the first order differential equation with 24 sets of parameters and the creep is modeled as a time-dependent logarithmic function with 2 sets of a parameter. A two-axis nano stage with piezo-actuators are investigated for realizing nano scale motions. The characteristics of flexure guide mechanisms are analyzed based on the finite element method using the ANSYS software. The simulation tool for the nano stage is constructed by using the RecurDyn software. The dynamic response of the nano stage is obtained in simulations and compared with the experimental data.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.10
no.1
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pp.75-84
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2010
According to the available study and experimental data about the long term behavior of CFT(Concrete Filled Tube) columns, the creep and of concrete in CFT columns are smaller than those of RC columns because of the confinement effect of outer steel columns. In this study, the uncertainties associated with assumed values for concrete properties such as strength, creep coefficients, and service load have been considered and analyzed for the prediction of time-dependent column shortening of CFT column. The CFT column shortening analysis using Monte Carlo method is proposed and an of a 37 story tall building with CFT columns is studied for illustration. According to the results obtained by the probability analysis with multi parameters, the effect of variation coefficient for 3 parameters is investigated considering confidence interval.
Le, Thu M.;Fatahi, Behzad;Disfani, Mahdi;Khabbaz, Hadi
Geomechanics and Engineering
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v.8
no.4
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pp.559-594
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2015
A nonlinear creep function incorporated into the elastic visco-plastic model may describe the long-term soil deformation more accurately. However, by applying the conventional procedure, there are challenges to determine the model parameters due to limitation of suitable data points. This paper presents a numerical solution to obtain several parameters simultaneously for a nonlinear elastic visco-plastic (EVP) model using the available consolidation data. The finite difference scheme using the Crank-Nicolson procedure is applied to solve a set of coupled partial differential equations of the time dependent strain and pore water pressure dissipation. The model parameters are determined by applying the algorithm of trust-region reflective optimisation in conjunction with the finite difference solution. The proposed method utilises all available consolidation data during dissipation of the excess pore water pressure to determine the required model parameters. Moreover, the reference time in the elastic visco-plastic model can readily be adopted as a unit of time; denoting creep is included in the numerical predictions explicitly from the very first time steps. In this paper, the settlement predictions of thick soft clay layers are presented and discussed to evaluate and compare the accuracy and reliability of the proposed method against the graphical procedure to obtain the model parameters. In addition, comparison of the available experimental results to the numerical predictions confirms the accuracy of the numerical procedure.
This paper investigates the time-dependent crack growth in X20CrMoV 12 1 steel weld joints. Crack growth test are carried out $545^{\circ}C$ on side-grooved 1/2T CT specimens under static loads. A simulated material is produced for the intercritical HAZ, where fracture normally occurs. Constitutive properties are obtained for the simulated HAZ material as well as for the base metal and weld metal. Finite element analyses of crack growth are performed on the models with and without a HAZ layer, using the experimental crack length-time history. The inclusion of HAZ layer increase the load line velocities significantly. The crack growth rates are correlated reasonably well with $C^*$. The smallest crack size for the validity of $C^*$ is found much smaller than the ASTM crack initiation size for 1T CT specimen of creep ductile materials.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.22
no.7
s.172
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pp.62-70
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2005
The nanoindenter and AFM have been used for nanofabrication, such as nanolithography, nanowriting, and nanopatterning, as well as measurement of mechanical properties and surface topology. Nanoscale indents can be used as cells for molecular electronics and drug delivery, slots for integration into nanodevices, and defects for tailoring the structure and properties. Therefore, it is very important to make indents of desired morphology (shape, size and depth). Indents of different shapes can be obtained by using indenters of different geometries such as a cube comer and conical and spherical tips. The depth and size of indents can be controlled by making indentations at different indentation loads. However, in case of viscoplastic viscoelastic materials such as polymethylmethacrylate (PMMA) the time dependent deformation (TDD) should also be considered. In this study, the effect of process parameters such as loading rate and hold-time at peak load on the indent morphology (maximum penetration depth, elastic recovery, transient creep recovery, residual depth pile-up height) of PMMA were studied for hyperfine pattern fabrication.
This study analyzed stresses in concrete and its reinforcement, computing the additional loading transferred by concrete creep. The loading varied from zero, structure exclusively under its self-weight, up to the critical buckling load. The studied structure was a real, tapered, reinforced concrete pole. As concrete is a composite material, homogenizing techniques were used in the calculations. Due to the static indetermination for determining the normal forces acting on concrete and reinforcement, equations that considered the balance of forces and compatibility of displacement on cross-sections were employed. In the mathematical solution used to define the critical buckling load, all the elements of the structural dynamics present in the system were considered, including the column self-weight. The structural imperfections were linearized using the geometric stiffness, the proprieties of the concrete were considered according to the guidelines of the American Concrete Institute (ACI 209R), and the ground was modeled as a set of distributed springs along the foundation length. Critical buckling loads were computed at different time intervals after the structure was loaded. Finite element method results were also obtained for comparison. For an interval of 5000 days, the modulus of elasticity and critical buckling load reduced by 36% and 27%, respectively, compared to an interval of zero days. During this time interval, stress on the reinforcement steel reached within 5% of the steel yield strength. The computed strains in that interval stayed below the normative limit.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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