Different versions of a damage index (DI) along with a formulation to find the number of cycles at failure due to fatigue, applicable to reinforced concrete (RC) structures are presented. These are based on an energetic analysis method and applicable to both global and local levels. The required data can be found either from the numerical simulation of structures or from the experimental tests. A computer program has been developed to simulate numerically the nonlinear behavior of RC columns under cyclic loading. The proposed DI gives a regular distribution of structural damages up to failure and is validated by the results of the tests carried out on RC columns subjected to cyclic loading. In general, the local and global damage indices give approximately similar results, while each of them has its own advantages. The advantage of the implicit version of DI is that, it allows the comparison of the results with those of the monotonic loading case, while the explicit version makes it possible to estimate the number of loading cycles at failure due to fatigue, and the advantage of the simplified version is that; the monotonic loading data is not needed for the cyclic loading case.
A large main shock may consist of numerous aftershocks with a short period. The aftershocks induced by a large main shock can cause the collapse of a structure that has been already damaged by the preceding main shock. These aftershocks are important factors in structural damages. Furthermore, despite what is often assumed in seismic design codes, earthquakes do not usually occur as a single event, but as a series of strong aftershocks and even fore shocks. For this reason, this study investigates the effect and potential of consecutive earthquakes on the response and behavior of concrete structures. At first, six moment resisting concrete frames with 3, 5, 7, 10, 12 and 15 stories are designed and analyzed under two different records with seismic sequences from real and artificial cases. The damage states of the model frames were then measured by the Park and Ang's damage index. From the results of this investigation, it is observed that the sequences of ground motions can almost double the accumulated damage and increased response of structures. Therefore, it is certainly insufficient to ignore this effect in the design procedure of structures. Also, the use of artificial seismic sequences as design earthquake can lead to non-conservative prediction of behavior and damage of structures under real seismic sequences.
The seismic qualification of the structures has been great concern in our engineering society with an effort to reduce the severe damages from an earthquake. However, on the contrary to the importance of the seismic qualification, the whole procedures are used to rely on the advanced countries who require various expenses for the qualification, which leads to the heavy loss of the foreign currency. In this study, the nuclear air conditioning system produced by LG Cable are adopted for the seismic qualification based on the guideline of NUREG, IEEE and ASME code. In order to confirm the validity of the present study, the results from the Ellis & Watts are compared with the present results and, also, the seismic qualification procedures and results mentioned herein are approved by KOPEC, which is a naitonal surveillance institute for the construction of nuclear power plant. From these results, the author confirmed the validity of the present seismic qualification procedures and results, which might be usefully applied to the other kind of seismic qualification of equipments.
This study evaluates seismic performance of the school buildings with the selected template designs in Turkey considering nonlinear behavior of reinforced concrete components. Six school buildings with template designs were selected to represent major percentage of school buildings in medium-size cities located in high seismic region of Turkey. Selection of template designed buildings and material properties were based on field investigation on government owned school buildings in several cities in western part of Turkey. Capacity curves of investigated buildings were determined by pushover analyses conducted in two principal directions. The inelastic dynamic characteristics were represented by equivalent single-degree-of-freedom (SDOF) systems and their seismic displacement demands were calculated under selected ground motions. Seismic performance evaluation was carried out in accordance with recently published Turkish Earthquake Code that has similarities with FEMA-356 guidelines. Reasons of building damages in past earthquakes are examined using the results of performance assessment of investigated buildings. The effects of material quality on seismic performance of school buildings were investigated. The detailed examination of capacity curves and performance evaluation identified deficiencies and possible solutions for template designs.
The reed switch position transmitter (RSPT) is used as a position indicator for the control rod in commercial nuclear power plants made by ABB-CE. But this position indicator has some problems when directly adopting it to the integral reactor. The Control Element Drive Mechanism (CEDM) for the integral reactor is designed to raise and lower the control rod in steps of 2mm in order to satisfy the design features of the integral reactor which are the soluble boron free operation and the use of a nuclear heating for the reactor start-up. Therefore the resolution of the position indicator for the integral reactor should be achieved to sense the position of the control rod more precisely than that of the RSPT of the ABB-CE. This paper adopts seismic resistance reed switches to the position indicator in order to reduce the damages or impacts during the handling of the position indicator and earthquake.
In order to investigate the accuracy and applicability of steel equivalent constitutive model, the calculated results were compared with typical tests of steel frames under static and dynamic loading patterns firstly. Secondly, four widely used models for time history analysis of steel frames were compared to discuss the applicability and efficiency of different methods, including shell element model, multi-scale model, equivalent constitutive model (ECM) and traditional beam element model (especially bilinear model). Four-story steel frame models of above-mentioned finite element methods were established. The structural deformation, failure modes and the computational efficiency of different models were compared. Finally, the equivalent constitutive model was applied in seismic incremental dynamic analysis of a ten-floor steel frame and compared with the cyclic hardening model without considering damage and degradation. Meanwhile, the effects of damage and degradation on the seismic performance of steel frame were discussed in depth. The analysis results showed that: damages would lead to larger deformations. Therefore, when the calculated results of steel structures subjected to rare earthquake without considering damage were close to the collapse limit, the actual story drift of structure might already exceed the limit, leading to a certain security risk. ECM could simulate the damage and degradation behaviors of steel structures more accurately, and improve the calculation accuracy of traditional beam element model with acceptable computational efficiency.
Vibration based damage detection is very popular in the civil engineering area. Especially, special structures like dams, long-span bridges and high-rise buildings, need continues monitoring in terms of mechanical properties of material, static and dynamic behavior. It has been stated in the International Commission on Large Dams that more than half of the large concrete dams were constructed more than 50 years ago and the old dams have subjected to repeating loads such as earthquake, overflow, blast, etc.,. So, some unexpected failures may occur and catastrophic damages may be taken place because of theloss of strength, stiffness and other physical properties of concrete. Therefore, these dams need repairs provided with global damage evaluation in order to preserve structural integrity. The paper aims to show the effectiveness of the model updating method for global damage detection on a laboratory arch dam model. Ambient vibration test is used in order to determine the experimental dynamic characteristics. The initial finite element model is updated according to the experimentally determined natural frequencies and mode shapes. The web thickness is selected as updating parameter in the damage evaluation. It is observed from the study that the damage case is revealed with high accuracy and a good match is attained between the estimated and the real damage cases by model updating method.
Arefian, Amir;Noorzad, Ali;Ghaemian, Mohsen;Hosseini, Abbas
Earthquakes and Structures
/
제10권3호
/
pp.717-733
/
2016
Trapezoidal Cemented Sand and Gravel Dam, namely Trapezoid CSG, is a new type of dam. Due to lack of dynamic studies in the field of CSG dam, this research was performed to analyze Trapezoidal CSG dam using dynamic Finite element method with ABAQUS Software. To investigate possible earthquake-induced damages, fragility curves are plotted based on damage index, the length of the cracks created at the dam base and the area of cracked elements in the dam. The seismic analysis indicated that minimum and maximum tensions are generated in the heel and toe of the dam, respectively. According to the fragility curves, with increase in PGA, the possibility of the exceeding the defined limit state is increased. However, the rate of increment is significantly reduced after PGA=0.4 g. Also, the same result is achieved for the second limit state. The "area of cracked elements" is more conservative criterion than the "crack length at the dam base", especially at PGA<0.4 g. As conclusion, CSG dams, despite of being made of poor materials in comparison with concrete dams, show good resistance, and even in some situations, better performance than the weighted concrete dams.
In recent years, there has been a tendency towards renewable energy sources considering the damages caused by non-renewable energy resources to nature and humans. One of the renewable energy sources is wind and energy is obtained with the help of wind turbines. To determine the behavior of wind turbines under earthquake loads, dynamic characteristics are required. In this study, the differential transformation method is proposed to determine the free vibration analysis of wind turbines with a variable cross-section. The wind turbine is modeled as an equivalent variable continuous flexural beam and blade weight is considered as a point mass at the top of the structures. The differential equation representing the free vibration of the wind turbine is transformed into an algebraic equation with the help of differential transformation method and the angular frequencies and the mode shapes of the wind turbine are obtained by the help of the differential transformation method. In the study, a sample taken from the literature was solved with the presented method and the suitability of the method was investigated. The same wind turbine example also modeled by finite element modelling software, ABAQUS. Results of the finite element model and differential transformation method are compared with each other and the results are in good agreement.
Khosraviani, Mohammad Javad;Bahar, Omid;Ghasemi, Seyed Hooman
Structural Engineering and Mechanics
/
제77권2호
/
pp.151-165
/
2021
This paper aims to present a novelty damage detection method to identify damage locations by the simultaneous use of both the energy and displacement damage indices. Using this novelty method, the damaged location and even the damaged floor are accurately detected. As a first method, a combination of the instantaneous frequency energy index (EDI) and the structural acceleration responses are used. To evaluate the first method and also present a rapid assessment method, the Displacement Damage Index (DDI), which consists of the error reliability (β) and Normal Probability Density Function (NPDF) indices, are introduced. The innovation of this method is the simultaneous use of displacement-acceleration responses during one process, which is more effective in the rapid evaluation of damage patterns with velocity vectors. In order to evaluate the effectiveness of the proposed method, various damage scenarios of the ASCE benchmark problem, and the effects of measurement noise were studied numerically. Extensive analyses show that the rapid proposed method is capable of accurately detecting the location of sparse damages through the building. Finally, the proposed method was validated by experimental studies of a six-story steel building structure with single and multiple damage cases.
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.