A line integral is exhibited which has the same value for all paths surrounding the tip of crack in a two dimensional strain field of elastic-plasticc material. Finite element method was used to determine Rice's J-integral value in centrally cracked plate. These numerical J-integral values were compared with corresponding values of reference with low hardening and high yield strength. The J-integral value was also computed for a crack extension and different load condition. For increasing crack length the value of J-integral also increases, this means that the crack is unstable. To prove path independent, three paths were used in the analysis and proved.
The paper presents the results and conclusions of dynamic load tests that were conducted on a road bridge over the Mokrzyca river in Wroclaw (Poland) made of galvanized corrugated steel plates (CSP). The critical speed magnitudes, velocity vibration, vibration frequency were determined in the paper. The dynamic analysis is extremely important, because such studies of soil-steel bridges in the range of dynamic loads are relatively seldom conducted. Conclusions drawn from the tests can be most helpful in the assessment of behaviour of this type of corrugated plate bridge with soil. In consideration of application of this type of structure in the case of small-to-medium span bridges, the conclusions from the research will not be yet generalized to all types of such solutions. The detailed reference to all type of such bridge structures would be requiring additional analysis (field tests and calculations) on the other types of soil-steel bridges.
Due to the complexity of the engineering problems, it is difficult to obtain directly the stress field around the crack tip by theoretical derivation. In the paper, the hybrid method is employed to calculate full-field stress around the crack tip in uni-axially leaded finite width tensile plate, using the displacement data of given points calculated by finite element method as input data. The method uses complex variable formulations involving conformal mappings and analytical continuity. In order to accurately compare calculated fringes with experimental ones, both actual and reconstructed photoelastic fringe patterns are two times multiplied and sharpened by digital image processing. Reconstructed fringes by hybrid method are quite comparable to actual fringes. The experimental results indicate that Mode I stress intensity factor analyzed by the hybrid method are accurate within a few percent compared with ones obtained by empirical equation and finite element analysis.
Fellah, M.;Draiche, Kada;Houar, Mohammed Sid Ahmed;Tounsi, Abdelouahed;Saeed, Tareq;Alhodaly, Mohammed Sh.;Benguediab, Mohamed
Structural Engineering and Mechanics
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제69권3호
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pp.335-345
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2019
In present study, a novel refined hyperbolic shear deformation theory is proposed for the buckling analysis of thick isotropic plates. The new displacement field is constructed with only two unknowns, as against three or more in other higher order shear deformation theories. However, the hyperbolic sine function is assigned according to the shearing stress distribution across the plate thickness, and satisfies the zero traction boundary conditions on the top and bottom surfaces of the plate without using any shear correction factors. The equations of motion associated with the present theory are obtained using the principle of virtual work. The analytical solution of the buckling of simply supported plates subjected to uniaxial and biaxial loading conditions was obtained using the Navier method. The critical buckling load results for thick isotropic square plates are compared with various available results in the literature given by other theories. From the present analysis, it can be concluded that the proposed theory is accurate and efficient in predicting the buckling response of isotropic plates.
지반위에 놓인 콘크리트 슬래브가 수직 하중을 받을 때 지반의 전단저항과 슬래브 하부와 지반과의 마찰 등에 의해 생기는 슬래브 하부의 수평저항을 고려하여 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 거동을 분석하였다. 슬래브 하부의 수평 저항을 고려하기 위한 해석 공식을 유도하였고 퓨리에변환을 이용한 변환영역에서 이러한 공식의 해를 구하였다. 또한 판요소와 쉘요소를 이용한 유한요소법에 의한 모델을 개발하여 수치 해석 결과도 도출하였다. 이러한 해석 공식과 수치해석 모델을 이용한 해석 결과를 비교 분석하였고 매우 비슷한 결과가 도출되는 것을 알 수 있었다. 콘크리트 슬래브의 응력 분포에 슬래브 하부의 수평저항이 미치는 민감성을 여러 가지의 다른 슬래브의 두께, 탄성계수, 그리고 지반의 수직탄성계수 등을 고려하여 분석하였다. 해석 결과에서 슬래브 하부의 수평 저항은 슬래브의 응력에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다.
본 연구는 순환자원을 대량 활용한 지반안정재를 활용하여, 비교적 작은 하중이 작용하는 중·저층 건축물의 얕은 기초 보강공법에 적용한 사례에 대한 내용으로 우선하여 현장 최적배합비를 도출하고자 4가지 혼합비에 대한 실내배합시험을 실시하였으며, 도출된 최적배합비를 이용하여 현장에서 건축물 얕은기초로 적용하였다. 현장 적용방법은 원지반와 지반안정재를 교반한 혼합토를 현장에서 혼합하여 다짐을 실시하는 매우 단순한 공정을 이용하였다. 현장 적용 후 평판재하시험을 원지반 1곳, 개량지반 2곳에 실시하여 허용지지력을 확인하였다. 지지력 확인 결과 충분한 지지력을 발휘하는 것으로 나타나, 해당 건축물의 앝은기초로 활용이 가능한 것으로 확인되었다.
철도교는 일반적으로 설계하중에 근접한 열차하중이 빈번하게 통과할 가능성이 있으므로, 초기설계단계부터 여러 구조상세에 대해 피로특성을 충분한 반영하는 것이 필요하다. 그럼에도 불구하고 철도교에 작용하는 축하중의 크기 및 배치 특성, 피로에 대한 부적절한 구조상세의 적용 등으로 인하여 강철도 플레이트거더교에서 부분적으로 피로균열이 보고되고 있다. 상부플랜지와 복부의 용접이음부에서의 피로균열의 주요 발생 원인의 하나는 침목을 지지하는 주거더와 열차하중이 작용되는 레일과의 중심간격 차이에 따른 열차하중의 편심작용에 의한 것이다. 이 연구에서는 공용중인 강철도 상로플레이트거더교를 대상으로 현장조사 및 현장계측, 일련의 구조해석을 실시하고, 대상교량의 구조거동 특성 및 피로균열의 발생 원인의 규명, 보수 보강(안)에 대하여 검토하였다.
Park, Chul-Soo;Park, In-Beom;Kim, Eun-Jung;Mok, Young-Jin
International Journal of Railway
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제1권2호
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pp.64-71
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2008
The quality of track-bed fills of railways has been controlled by field measurements of density $({\gamma}_d)$ and the results of plate-load tests. The control measures are compatible with the design procedures whose design parameter is $k_{30}$ for both ordinary-speed railways and high-speed railways. However, one of fatal flaws of the design procedures that there are no simple laboratory measurement procedures for the design parameters ($k_{30}$ or, $E_{v2}$ and $E_{v2}/E_{v1}$) in design stage. A new quality control procedure, in parallel with the advent of the new design procedure, is being proposed. This procedure is based upon P-wave velocity involving consistently the evaluation of design parameters in design stage and the field measurements during construction. The Key concept of the procedure is that the target value for field compaction control is the P-wave velocity determined at OMC using modified compaction test, and direct-arrival method is used for the field measurements during construction. The procedure was verified at a test site and the p-wave velocity turned out to be an excellent control measure. The specifications for the control also include field compaction water content of OMC${\pm}$2% as well as the p-wave velocity.
This study presents the static and dynamic actuating performances of a bending piezoelectric actuator with a thin sandwiched PZT plate under a static load. The stored elastic energy within the actuators which occurs during a curing process is obtained through a flexural bending test. An actuating performance is evaluated in terms of an actuating displacement at the simply supported condition. The results reveal that an actuator that consists of a top layer having a high elastic modulus and a low coefficient of thermal expansion exhibits a better performance than the rest of actuators due to the formation of the large stored elastic energy within the actuator system. When actuators are excited at the alternating current voltage, the effect of PZT ceramic softening results in a slight reduction in the resonance frequency of each actuator as the applied electric field increases. It is thus suggested that the static and dynamic actuating characteristics of bending piezoelectric actuators with a thin sandwiched PZT plate should be simultaneously considered in controlling their performances.
The objective of this paper is to report on a study of the use of unstiffened thin steel plate shear walls (SPSWs) for the seismic performance improvement of reinforced concrete frames with deficient lateral rigidity. The behaviour of reinforced concrete frames during seismic activities was rehabilitated with an alternative and occupant-friendly retrofitting scheme. The study involved tests of eight 1/3 scale, one bay, two storey test specimens under cyclic quasi-static lateral loadings. The first specimen, tested in previous test program, was a reference specimen, and in seven other specimens, steel infill plates were used to replace the conventional infill brick or the concrete panels. The identification of the load-deformation characteristics, the determination of the level of improvement in the overall strength, and the elastic post-buckling stiffness were the main issues investigated during the quasi-static test program. With the introduction of the SPSWs, it was observed that the strength, stiffness and energy absorption capacities were significantly improved. It was also observed that the experimental hysteresis curves were stable, and the composite systems showed excellent energy dissipation capacities due to the formation of a diagonal tension field action along with a diagonal compression buckling of the infill plates.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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