Chong, Kak Tien;Gilbert, R. Ian;Foster, Stephen J.
Computers and Concrete
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v.1
no.2
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pp.151-168
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2004
A two-dimensional nonlinear finite element model is developed to simulate time-dependent cracking of reinforced concrete members under service loads. To predict localized cracking, the crack band model is employed to model individual crack opening. In conjunction with the crack band model, a bond-interface element is used to model the slip between concrete and reinforcing steel permitting large slip displacements between the concrete element nodes and the steel truss element nodes at crack openings. The time-dependent effects of concrete creep and shrinkage are incorporated into the smeared crack model as inelastic pre-strains in an iterative solution procedure. Two test examples are shown to verify the finite element model with good agreement between the model and the observed test results.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.26
no.1A
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pp.237-246
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2006
In order to evaluate the seismic performance of damaged reinforced concrete members, particularly bridge piers, an inelastic time-dependent element is proposed. The proposed element enables increased characteristics due to structural intervention(i.e., repair or retrofitting) to be accurately reflected to the degraded strength and stiffness of the members. The inelastic time-dependent element having both birth and death time can freely be activated within the user-defined time intervals during static and dynamic time-history analysis. Comparative studies are carried out for reinforced concrete bridge piers that are repaired and retrofitted. Analytical predictions using the developed element show reasonable correlation with experimental results. Also conducted is a nonlinear time-history analysis of a reinforced concrete bridge under multiple earthquakes. The comparative analytical results prove the validation of current development. In all, it is concluded that the present element is capable of providing salient features for the healthy evaluation of seismic performance and hence seismic stability assessment of RC bridge piers being repaired and retrofitted.
Concrete is shown the time dependent behavior after placing. The time dependent behavior of normal strength concrete that is used usually in present, were already examined closely lots of parameters by several investigators. however, high strength concrete is that the material characteristics are not definite and the experimental data are lacking. So, The goal of this study is to propose the material characteristics models, and to develop the routine of the time dependent behavior above 60 MPa. The thermal conductivity, the specific heat, the moisture diffusion coefficient, and the surface coefficient are proposed the suitable models through the parametric study. The structural element is used the 8-node solid element. The matrix equation is developed considering the transient heat transfer and moisture diffusion theory. The application of the time dependent behavior is used the finite differential method.
Carreno, A.;Vidal-Ferrandiz, A.;Ginestar, D.;Verdu, G.
Nuclear Engineering and Technology
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v.53
no.12
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pp.3861-3878
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2021
The steady-state simplified spherical harmonics equations (SPN equations) are a higher order approximation to the neutron transport equations than the neutron diffusion equation that also have reasonable computational demands. This work extends these results for the analysis of transients by comparing of two formulations of time-dependent SPN equations considering different treatments for the time derivatives of the field moments. The first is the full system of equations and the second is a diffusive approximation of these equations that neglects the time derivatives of the odd moments. The spatial discretization of these methodologies is made by using a high order finite element method. For the time discretization, a semi-implicit Euler method is used. Numerical results show that the diffusive formulation for the time-dependent simplified spherical harmonics equations does not present a relevant loss of accuracy while being more computationally efficient than the full system.
Transactions of the Society of Information Storage Systems
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v.1
no.2
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pp.132-136
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2005
It is widely accepted that the reading mechanism of Super-RENS(super-resolution near field structure) and Super-ROM(super-resolution read only memory) is closely related with non-linear temperature dependent material properties such as refractive indices, phase change. Furthermore, the dynamic change of the temperature distribution also an essential part of reading mechanism of Super-RENS/ROM. Therefore, the knowledge of the temperature distribution as a function a time is one of the important keys to reveal the physics of reading mechanism in Super-RENS/ROM. We calculated time-dependent temperature distribution in a 3-dimensional Super-ROM disk structure when moving laser beam is irradiated. With a help of commercial software FEMLAB which employed finite element method, we simulated the temperature distribution of ROM structure whose pit diameter is 120-nm with 50-nm depth. Energy absorption by moving laser irradiation, time variations of heat transfer processes, heat fluxes, heat transfer ratios, and temperature distributions of the complicate 3-dimensional ROM structure have been obtained.
The aim of this paper is to determine the effect of soil-structure interaction and time dependent material properties on behavior of concrete box-girder highway bridges. Two different finite element analyses, one stage and construction stage, have been carried out on Komurhan Bridge between Elazi$\breve{g}$ and Malatya province of Turkey, over Fırat River. The one stage analysis assume that structure was built in a second and material properties of structure not change under different loads and site conditions during time. However, construction stage analysis considers that construction time and time dependent material properties. The main and side spans of bridge are 135 m and 76 m, respectively. The bridge had been constructed in 3 years between 1983 and 1986 by balanced cantilever construction method. The parameters of soil-structure interaction (SSI), time dependent material properties and construction method are taken into consideration in the construction stage analysis while SSI is single parameter taking into consideration in the one stage analysis. The 3D finite element model of bridge is created the commercial program of SAP2000. Time dependent material properties are elasticity modulus, creep and shrinkage for concrete and relaxation for steel. Soft, medium, and firm soils are selected for evaluating SSI in both analyses. The results of two different finite element analyses are compared with each other. It is seen that both construction stage and SSI have a remarkable effect on the structural behavior of the bridge.
PURPOSES: A viscoelastic axisymmetric finite element analysis code has been developed for stress analysis of asphalt pavement structures. METHODS: Generalized Maxwell Model (GMM) and 4-node isoparametric element were employed for finite element formulation. The code was developed using $C^{+}^{+}$ computer program language and named as KICTPAVE. For the verification of the developed code, a structural model of a pavement system was constructed. The structural model was composed of three layers: asphalt layer, crushed stone layer, and soil subgrade. Two types of analysis were considered for the verification: (1)elastic static analysis, (2)viscoelastic time-dependent analysis. For the elastic static analysis, linear elastic material model was assigned to all the layers, and a static load was applied to the structural model. For the viscoelastic time-dependent analysis, GMM and linear elastic material model were assigned to the asphalt layer and all the other layers respectively, and a cyclic loading condition was applied to the structural model. RESULTS: The stresses and deformations from KICTPAVE were compared with those from ABAQUS. The analysis results obtained from the two codes showed good agreement in time-dependent response of the element under the loading area as well as the surface deformation of asphalt layer, and horizontal and vertical stresses along the axisymmetric axis. CONCLUSIONS: The validity of KICTPAVE was confirmed by showing the agreement of the analysis results from the two codes.
Each type of optical sheets in a LCD module experiences a characteristic behavior for thermal loading and unloading. During thermal cycling, a polymeric behavior is reversible and recyclable, depending on a material stiffness critically affected by temperature and time. Some critical issues on temperature- and time-dependent themomechanical deformation of the polymeric sheet are addressed by finite-element thermal results, followed by structural simulation results in this study.
Gunaydin, Murat;Adanur, Suleyman;Altunisik, Ahmet Can;Sevim, Baris
Structural Engineering and Mechanics
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v.42
no.4
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pp.489-505
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2012
In this study, it is aim to perform the construction stage analysis of suspension bridges using time dependent material properties. Fatih Sultan Mehmet Suspension Bridge connecting the Europe and Asia in Istanbul is selected as an example. Finite element models of the bridge are modelled using SAP2000 program considering project drawing. Geometric nonlinearities are taken into consideration in the analysis using P-Delta large displacement criterion. The time dependent material strength variations and geometric variations are included in the analysis. Because of the fact that the bridge has steel structural system, only prestressing steel relaxation is considered as time dependent material properties. The structural behaviour of the bridge at different construction stages has been examined. Two different finite element analyses with and without construction stages are carried out and results are compared with each other. As analyses result, variation of the displacement and internal forces such as bending moment, axial forces and shear forces for bridge deck and towers are given with detail. It is seen that construction stage analysis has remarkable effect on the structural behaviour of the bridge.
Structural health monitoring systems are often installed on bridges to provide assessments of the need for structural maintenance and repair. Damage or deterioration may be detected by observation of changes in bridge characteristics evaluated from measured structural responses. However, construction materials such as concrete and steel cables exhibit certain time-dependent behaviour, which also results in changes in structural characteristics. If these are not accounted for properly, false alarms may arise. This paper proposes a systematic and efficient method to study the time-dependent effects on the dynamic properties of cable-stayed bridges. After establishing the finite element model of a cable-stayed bridge taking into account geometric nonlinearities and time-dependent behaviour, long-term time-dependent analysis is carried out by time integration. Then the dynamic properties of the bridge after a certain period can be obtained. The effects of time-dependent behaviour of construction materials on the dynamic properties of typical cable-stayed bridges are investigated in detail.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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