Shiguan Chen;Huimei Zhang;Kseniya I. Zykova;Hamed Gholizadeh Touchaei;Chao Yuan;Hossein Moayedi;Binh Nguyen Le
Computers and Concrete
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v.32
no.2
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pp.217-232
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2023
Numerous studies have been performed on the behavior of pile foundations in cold regions. This study first attempted to employ artificial neural networks (ANN) to predict pile-bearing capacity focusing on pile data recorded primarily on cold regions. As the ANN technique has disadvantages such as finding global minima or slower convergence rates, this study in the second phase deals with the development of an ANN-based predictive model improved with an Elephant herding optimizer (EHO), Dragonfly Algorithm (DA), Genetic Algorithm (GA), and Evolution Strategy (ES) methods for predicting the piles' bearing capacity. The network inputs included the pile geometrical features, pile area (m2), pile length (m), internal friction angle along the pile body and pile tip (Ø°), and effective vertical stress. The MLP model pile's output was the ultimate bearing capacity. A sensitivity analysis was performed to determine the optimum parameters to select the best predictive model. A trial-and-error technique was also used to find the optimum network architecture and the number of hidden nodes. According to the results, there is a good consistency between the pile-bearing DA-MLP-predicted capacities and the measured bearing capacities. Based on the R2 and determination coefficient as 0.90364 and 0.8643 for testing and training datasets, respectively, it is suggested that the DA-MLP model can be effectively implemented with higher reliability, efficiency, and practicability to predict the bearing capacity of piles.
Xiaohu Li;Hao Luo;Xihao Ren;Tao Zhang;Lei Li;Ke Shi
Structural Engineering and Mechanics
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v.90
no.4
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pp.345-356
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2024
This paper aims to investigate the seismic behavior of double steel plate and concrete composite shear wall (DSCW) of shield buildings in nuclear power engineering through experimental study. Hence, a total of 10 specimens were tested to investigate the hysteretic performance of DSCW specimens in detail, in terms of load vs. displacement hysteretic curves, skeleton curves, failure modes, flexural strength, energy dissipation capacity. The experimental results indicated that the thickness of steel plate, vertical load and stiffener have great influence on the shear bearing capacity of shear wall, and the stud space has limited influence on the shear capacity. And finally, a novel simplified formula was proposed to predict the shear bearing capacity of composite shear wall. The predicted results showed satisfactory agreement with the experimental results.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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v.9
no.1
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pp.19-24
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2008
We propose a new miniature air-bearing stage with a moving-magnet slotless linear motor. This stage was developed to achieve the precise positioning required for submicron-level machining and miniaturization by introducing air bearings and a linear motor sufficient for mesoscale precision machine tools. The linear motor contained two permanent magnets and was designed to generate a preload force for the vertical air bearings and a thrust force for the stage movement. The characteristics of the air bearings, which used porous pads, were analyzed with numerical methods, and a magnetic circuit model was derived for the linear motor to calculate the required preload and thrust forces. A prototype of a single-axis miniature stage with dimensions of $120\;(W)\;{\times}\;120\;(L)\;{\times}\;50\;(H)\;mm$ was designed and fabricated, and its performance was examined, including its vertical stiffness, load capacity, thrust force, and positioning resolution.
The vertical reinforcement connection between the precast reinforced concrete shear wall and the cast-in-place reinforced concrete member is vital to the performance of shear walls under seismic loading. This paper investigated the structural behavior of three precast reinforced concrete shear walls, with different levels of connection (i.e., full connection, partial connection, and no connection), subjected to quasi-static lateral loading. The specimens were subjected to a constant vertical load, resulting in an axial load ratio of 0.4. The crack pattern, failure modes, load-displacement relationships, ductility, and energy dissipation characteristics are presented and discussed. The resultant seismic performances of the three tested specimens were compared in terms of skeleton curve, load-bearing capacity, stiffness, ductility, energy dissipation capacity, and viscous damping. The seismic performance of the partially connected shear wall was found to be comparable to that of the fully connected shear wall, exhibiting 1.7% and 3.5% higher yield and peak load capacities, 9.2% higher deformability, and similar variation in stiffness, energy dissipation capacity and viscous damping at increasing load levels. In comparison, the seismic performance of the non-connected shear wall was inferior, exhibiting 12.8% and 16.4% lower loads at the yield and peak load stages, 3.6% lower deformability, and significantly lower energy dissipation capacity at lower displacement and lower viscous damping.
This study utilized small-scale physical model tests to investigate the impact of different types of geosynthetics, including geocell, planar geotextile, and wraparound geotextile, on the behaviour of strip footings placed on 0.8 m thick soil fills and backfills with a slope angle of 70°. Bearing capacity and settlement of the footing and failure mechanisms are discussed and evaluated. The results revealed that the bearing capacity of footings situated on both unreinforced and reinforced slopes increased with a greater embedment depth of the footing. For settlement ratios below 4%, the geocell reinforcement exhibited significantly higher stiffness, carrying greater loads and experiencing less settlement compared to the planar and wraparound geotextile reinforcements. However, the performance of geocell reinforcement was influenced by the number and length of the geocell layers. Increasing the geocell back length ratio from 0.44 to 0.84 significantly improved the bearing capacity of the footing located at the crest of the reinforced slope. Adequate reinforcement length, particularly for geocell, enhanced the bearing pressure of the footing and increased the stiffness of the slope, resulting in reduced deflections. Increasing the length of reinforcement also led to improved performance of the footing located on wraparound geotextile reinforced slopes. In all reinforcement cases, reducing the vertical spacing between reinforcement layers from 100 mm to 75 mm allowed the slope to withstand much greater loads.
Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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1998.10a
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pp.136-143
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1998
Elastomeric bearing is used as one of the most useful way for isolation structures, because the horizontal stiffness is much lower than the vertical stiffness. The quality of Elastomeric bearing depends on the vulcanization procedure to manufacture, which produces the elasticity of the rubber from the compound of rubber and sulphur. The durability of Elastomeric bearing is affected by the deterioration due to ozone and ultra-violet attack. but the durability during the design life of bridges can be assured by the sufficient size of the bearing in spite of the deterioration in surface. In the design criteria of Elastomeric bearing, the stability of the bearings is evaluated by shear strain due to compression, lateral displacement, and rotation. The question how soft rubber can sustain heavy structure is now able to be solved by Ultimate capacity test of Laminated elastomeric Bearings, which results 1,200kg/$\textrm{cm}^2$ of the max. compressive stress and this shows what a sufficient safety factor Elastomeric bearing has!
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2001.05a
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pp.691-698
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2001
Recent trends in the construction of long span or tall building frames feature the increase use of composite members that steel and concrete is functioning together in what terms of mixed structural systems. One of such systems, RCS (reinforced concrete column and steel beam) system is introduced and closely examined focusing on bearing strength of the composite joint in this paper. The main objective of this study was to develope detail to increase bearing capacity while bearing failure is one of the two primary modes of failure in RCS system. The results show that specimens with the U-type bearing reinforcement detail developed in this study enhanced the bearing strength by 1.20-1.50. The U-type reinforcement is the effective details to increase joint bearing strength compared to others like vertical reinforcement welded to beam flanges.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.42
no.5
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pp.144-150
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2000
This study dealt with the comparison of lateral baring capacity for vertical PHC pile between predicted and measured values driven in weathered granite soils to build world cup gymnasium in Kwangju area. Recently, the calculation of horizontal bearing capacity of piles foundation has been considered very important for earthquake or wind resistant design in Korea. During this study , Matlock & Reese, Broms and Chang's methods were selected in prediction of lateral resistant of PHC piles. As for case study, the prediction values were compared with 5 measured ones based on ASTM. The result showed that prediction values proposed by Matlock & Reese , Chang and Broms were smaller that real values. Three proposed methods by Matlock & Reese and Chang based on lateral deflection and Broms by ultimated lateral resistance turned out valid in view of engineering practice.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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1992.10a
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pp.79-89
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1992
This study is directed to propose a stability analysis and Design Criteria for Bridge Caisson foundations, with Could possibly replace the traditionals W.S.D. provisions of the Current Code, based on the FBOR(Load Factors based on optimum Reliability). The optimum reliability indices(Vertical bearing Capacity : $\beta$opt : 3.19, Lateral bearing Capacity : $\beta$opt= 3.15(ordinary), $\beta$opt : 2.93 (earthquake), Shearing resistance Capacity ; $\beta$opt : 2.87) are Selected as optimal Values Considering our practice base on the Calibration with the current Bridge Caisson foundation design Safety provisions, Load and resistance factors are measure by Using the proposed uncertainties and the Selected optimum reliability indices. furthermore, a set of nominal safety factors are proposed for the U.S.D. design provisions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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