Field monitoring techniques offer an attractive approach for understanding bridge behavior under in-service loads. However, the investigations on bridge behavior under high-speed train load using field monitoring data are limited. The focus of this study is to explore the structural behavior of an in-service long-span steel truss arch bridge based on field monitoring data. First, the natural frequencies of the structure, as well as the train driving frequencies, are extracted. Then, the train-induced bearing displacement and structural strain are explored to identify the effects of train loads and bearings. Subsequently, a sensitivity analysis is performed for the impact factor of strain responses with respect to the train speed, train weight, and temperature to identify the fundamental issues affecting these responses. Additionally, a similar sensitivity analysis is conducted for the peak acceleration. The results indicate that the friction force in bearings provides residual deformations when two consecutive trains are in opposite directions. In addition, the impact factor and peak acceleration are primarily affected by train speed, particularly near train speeds that result in the resonance of the bridge response. The results can provide additional insight into the behavior of the long-span steel truss bridges under in-service high-speed train loads.
Li, Z.R.;Li, Z.C.;Dong, Z.F.;Huang, T.;Lu, Y.G.;Rong, J.L.;Wu, H.
Nuclear Engineering and Technology
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제53권9호
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pp.3085-3099
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2021
Investigations of large commercial aircraft impact effect on nuclear power plant (NPP) buildings have been drawing extensive attentions, particularly after the 9/11 event, and this paper aims to numerically assess the damage and vibrations of NPP buildings subjected to aircrafts crash. In Part I of present paper, two shots of reduce-scaled model test of aircraft impact on NPP were conducted based on the large rocket sled loading test platform. In the present part, the numerical simulations of both scaled and prototype aircraft impact on NPP buildings are further performed by adopting the commercial program LS-DYNA. Firstly, the refined finite element (FE) models of both scaled aircraft and NPP models in Part I are established, and the model impact test is numerically simulated. The validities of the adopted numerical algorithm, constitutive model and the corresponding parameters are verified based on the experimental NPP model damages and accelerations. Then, the refined simulations of prototype A380 aircraft impact on a hypothetical NPP building are further carried out. It indicates that the NPP building can totally withstand the impact of A380 at a velocity of 150 m/s, while the accompanied intensive vibrations may still lead to different levels of damage on the nuclear related equipment. Referring to the guideline NEI07-13, a maximum acceleration contour is plotted and the shock damage propagation distances under aircraft impact are assessed, which indicates that the nuclear equipment located within 11.5 m from the impact point may endure malfunction. Finally, by respectively considering the rigid and deformable impacts mainly induced by aircraft engine and fuselage, an improved Riera function is proposed to predict the impact force of aircraft A380.
Impact detection and health monitoring are very important tasks for civil infrastructures, such as bridges. Piezoceramic based transducers are widely researched for these tasks due to the piezoceramic material's inherent advantages of dual sensing and actuation ability, which enables the active sensing method for structural health monitoring with a network of piezoceramic transducers. Wireless sensor networks, which are easy for deployment, have great potential in health monitoring systems for large civil infrastructures to identify early-age damages. However, most commercial wireless sensor networks are general purpose and may not be optimized for a network of piezoceramic based transducers. Wireless networks of piezoceramic transducers for active sensing have special requirements, such as relatively high sampling rate (at a few-thousand Hz), incorporation of an amplifier for the piezoceramic element for actuation, and low energy consumption for actuation. In this paper, a wireless network is specially designed for piezoceramic transducers to implement impact detection and active sensing for structural health monitoring. A power efficient embedded system is designed to form the wireless sensor network that is capable of high sampling rate. A 32 bit RISC wireless microcontroller is chosen as the main processor. Detailed design of the hardware system and software system of the wireless sensor network is presented in this paper. To verify the functionality of the wireless sensor network, it is deployed on a two-story concrete frame with embedded piezoceramic transducers, and the active sensing property of piezoceramic material is used to detect the damage in the structure. Experimental results show that the wireless sensor network can effectively implement active sensing and impact detection with high sampling rate while maintaining low power consumption by performing offline data processing and minimizing wireless communication.
This paper presents a DSM Monitoring Methodology which is able to evaluate the impact of DSM programs under processing. For an effective assessment of DSM programs, it is foremost necessary to examine the market characteristics on the specific end-use appliance according to the customer's adoption of DSM programs. The Proposed Monitoring system contains a diffusion process of high efficient end-use considering major factors of DSM impact such as, price, price elasticity and lifetime of end-use apparatus or appliance. The case study shows the propriety and necessity of DSM monitoring in order to diagnose the current state and provide a baseline of DSM policy
우수한 동적 감지특서을 갖는 압전필름센서는 구조 건전성 모니터링이나 평가와 같은 구조물과 재료의 변화를 분석하는데 사용될 수 있다. 압전필름센서의 이러한 특성을 이용하여 Gr/Ep 복합재 평판의 충격 손상개시를 모니터링하였다. 압전필름센서와 스트레인게이지를 Gr/Ep 복합재 평판에 부착하여 다양한 조건의 에너지에 대한 충격시험을 낙하식 충격 시험기를 사용하여 수행하였다. 충격시험을 수행하는 동안 영구압입, 기지균열, 층간분리와 같은 충격 손상개시를 예측하기 위하여 센서신호를 분석하였다. 충격에너지를 초기 손상이 발생할 수 있는 크기 이상으로 증가시키면 손상의 개시와 진전에 대한 정보를 포함하는 특정 센서 신호를 관찰할 수 있었다. 특히, 압전필름세서는 스트레인게이지 보다 충격 손상개시 및 진전에 대한 좋은 감지 특성을 보여주었다.
Resisting an accidental impact of large commercial aircrafts is an important aspect of advanced nuclear power plant (NPP) design. Especially after the 9·11 event, some regulations were enacted, which required the design of NPPs should consider the accidental impact of large commercial aircrafts. Normal working of equipment is important for stopping reactor under an impact when an NPP is in operation. However, there is a lack of reliable analysis and research on the impact test of nuclear prototype equipment. Therefore, in order to study the response of the equipment under high acceleration impact, a centrifugal pump is selected as the research object to perform the impact test. A horizontal half-sinusoidal pulse wave was applied to the working pump. The test results show that the horizontal response of the motor and flange is greater compared to other parts, as well as the vertical response of the coupling. The stress response of the pump body support and motor support is high, hence these parts should be considered in the design of the pump. Finally, combined with the damage and stress evaluation results of the pump under different amplitudes, the ultimate impact acceleration that the pump can withstand is given.
The purpose of this study is to suggest a guideline that can be used as a standard for consultation and review by environmental impact assessment consultation and review practitioner to enhance the practical effectiveness of creating alternative habitats. The consultation stage of environmental impact assessment was significantly divided into 1) preparation of draft environmental impact assessment reports and gathering of consensus thereon, 2) preparation of environmental impact assessment reports and consultation thereon, 3) follow-up survey of environmental impacts(under construction) and 4) follow-up survey of environmental impacts(in operation). And it was suggested that the procedures of creating alternative habitat by each consultation stage were linked in order of 1) planning, 2) designing, 3) construction, and 4) post-monitoring and maintenance. The basic principles were also proposed for each stage of consultation on environmental impact assessment and procedure for the creation of alternate habitats. Then, issues and methods to be reviewed by the consulting agency and review agency of environmental impact assessment were presented in detail. The guideline of this study provides important information not only to environmental impact assessment consultation and review practitioner, but also to developers and environmental impact assessment agents who plan, construct, and manage alternative habitats.
Investigations of the commercial aircraft impact effect on nuclear island infrastructures have been drawing extensive attention, and this paper aims to perform the safety assessment of Generation III nuclear power plant (NPP) buildings subjected to typical commercial aircrafts crash. At present Part I, finite element (FE) models establishment and validations for both the aircrafts and NPP buildings are performed. (i) Airbus A320 and A380 aircrafts are selected as the representative medium and large commercial aircrafts, and the corresponding fine FE models including the skin, beam, fuel and etc. are established. By comparing the numerically derived impact force time-histories with the existing published literatures, the rationality of aircrafts models is verified. (ii) Fine FE model of the Chinese Zhejiang Sanao NPP buildings is established, including the detailed structures and reinforcing arrangement of both the containment and auxiliary buildings. (iii) By numerically reproducing the existing 1/7.5 scaled aircraft model impact tests on steel plate reinforced concrete (SC) panels and assessing the impact process and velocity time-history of aircraft model, as well as the damage and the maximum deflection of SC panels, the applicability of the existing three concrete constitutive models (i.e., K&C, Winfrith and CSC) are evaluated and the superiority of Winfrith model for SC panels under deformable missile impact is verified. The present work can provide beneficial reference for the integral aircraft crash analyses and structural damage assessment in the following two parts of this paper.
This study aims at monitoring the efficiency of wildlife corridor in the city of Sungnam, Gyunggi Province. During 2008-2010 for 13 months the CCTV in the city office followed number and population density using the wildlife corridor. Based on the monitoring Korean raccoon dog(Nyctereutes procyonoides) and water deer(Hydropotes inermis), Korean hare(Lepus coreanus), Korean yellow-weasel(Mustela sibirica), Korean squirrels(Sciurus vulgaris) used most often and counting 884 individuals.. This counts over 73% of targeted species and also verifies the project objectives. In future the monitoring should be increased and identify behavioral patterns focusing on ecological networks of previously fragmented habitats.
This paper presents a DSM monitoring methodology that is able to evaluate the impact of DSM programs especially focused on the strategic conservation i.e. the enhancement of end-use energy efficiency. For an effective assessment of DSM programs, it is foremost necessary to examine the market characteristics on the specific end-use appliance according to the customer's adoption of DSM programs. The proposed monitoring methodology contains a diffusion process of high efficient end-uses considering major factors of DSM impact such as, price, reference capacity, forecasted capacity and lifetime of end-use appliances. Case studies show the projection of power reductions and energy savings resulted from DSM monitoring in order to diagnose the current status properly and provide a baseline of DSM policy and analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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