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Ajouter le résultat dans votre panierNumerical Evaluation of Adaptive Base-Isolated Structures Subjected to Earthquake Ground Motions / Wongprasert, N. in Journal of engineering mechanics, Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 109-119 p.
Titre : Numerical Evaluation of Adaptive Base-Isolated Structures Subjected to Earthquake Ground Motions Titre original : Évaluation Numérique des Structures Base-d'Isolement Adaptatives Soumises aux Mouvements au Sol de Tremblement de Terre Type de document : texte imprimé Auteurs : Wongprasert, N., Auteur ; Symans, M. D., Auteur Article en page(s) : 109-119 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Base isolation Seismic isolation Damping Adaptive systems Vibration control Fuzzy sets Earthquake resistant structures Seismic response Isolement bas Isolement seismique Atténuation Amortissement Systèmes adaptatifs Commande de vibration Ensembles brouill Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In this study, the seismic response of a scale-model, base-isolated, multistory structure is numerically investigated. At the isolation level, the structure is equiped with isolation bearings combined with adaptative (semiactive) fluid dampers. The behavior of the dampers is controlled according to an
H∞ optimal feedback control algorithm which utilizes a fuzzy logic approach to establish weighting functions. Numerical simulations are perfoermed to evaluate the dynamic response of the isolated test structure when different damping mechanisms (passive, semiactive, or active) are incorporated within the isolation system. The Numerical simulations indicate that, in comparison to an isolation system with high passive damping, an isolation system with semiactive damping can be effective in simultaneously controlling the response of structure while limiting the isolation system response.
Dans cette étude, la réponse séismique d'un mesurer-modèle, structure base-d'isolement et à plusiers étages est numériquement étudiée. Au niveau d'isolement, la structure est equiped avec les amortisseurs liquides (semiactive) adaptatifs de roulements d'isolement. Le comportement des amortisseurs est commandé selon un algorithme optimal de commande de rétroaction de H∞ qui utilise une approche de logique floue pour établir peser des fonctions. Les simulations numériques sont perfoermed pour évaluer la réponse dynamique de la structure d'isolement d'essai quand différents mécanismes d'atténuation (passif, semiactive, ou actif) sont incorporés dans le système d'isolement. Les simulations numériques indiquent que, par rapport à un système d'isolement avec l'atténuation passive élevée, un système d'isolement avec l'atténuation semiactive peut être efficace en commandant simultanément la réponse de la structure tout en limitant la réaction de système d'isolement.
En ligne : nat.wongprasert@colingordon.com, symans@rpi.edu [article] Numerical Evaluation of Adaptive Base-Isolated Structures Subjected to Earthquake Ground Motions = Évaluation Numérique des Structures Base-d'Isolement Adaptatives Soumises aux Mouvements au Sol de Tremblement de Terre [texte imprimé] / Wongprasert, N., Auteur ; Symans, M. D., Auteur . - 109-119 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 109-119 p.
Mots-clés : Base isolation Seismic isolation Damping Adaptive systems Vibration control Fuzzy sets Earthquake resistant structures Seismic response Isolement bas Isolement seismique Atténuation Amortissement Systèmes adaptatifs Commande de vibration Ensembles brouill Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In this study, the seismic response of a scale-model, base-isolated, multistory structure is numerically investigated. At the isolation level, the structure is equiped with isolation bearings combined with adaptative (semiactive) fluid dampers. The behavior of the dampers is controlled according to an
H∞ optimal feedback control algorithm which utilizes a fuzzy logic approach to establish weighting functions. Numerical simulations are perfoermed to evaluate the dynamic response of the isolated test structure when different damping mechanisms (passive, semiactive, or active) are incorporated within the isolation system. The Numerical simulations indicate that, in comparison to an isolation system with high passive damping, an isolation system with semiactive damping can be effective in simultaneously controlling the response of structure while limiting the isolation system response.
Dans cette étude, la réponse séismique d'un mesurer-modèle, structure base-d'isolement et à plusiers étages est numériquement étudiée. Au niveau d'isolement, la structure est equiped avec les amortisseurs liquides (semiactive) adaptatifs de roulements d'isolement. Le comportement des amortisseurs est commandé selon un algorithme optimal de commande de rétroaction de H∞ qui utilise une approche de logique floue pour établir peser des fonctions. Les simulations numériques sont perfoermed pour évaluer la réponse dynamique de la structure d'isolement d'essai quand différents mécanismes d'atténuation (passif, semiactive, ou actif) sont incorporés dans le système d'isolement. Les simulations numériques indiquent que, par rapport à un système d'isolement avec l'atténuation passive élevée, un système d'isolement avec l'atténuation semiactive peut être efficace en commandant simultanément la réponse de la structure tout en limitant la réaction de système d'isolement.
En ligne : nat.wongprasert@colingordon.com, symans@rpi.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 120-130 p.
Titre : Mix-Mode Elastic Finite Element Formulation for Bonded Granular Material Considering Rotation of Particles Titre original : Formulation Finie Elastique d'Elément de Mélanger-Mode pour le Matériel Granulaire Collé Considérant la Rotation des Particules Type de document : texte imprimé Auteurs : C. S. Chang, Auteur ; Shi, Q., Auteur Article en page(s) : 120-130 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Granular materials Finite element method Bonding Elastic analysis Deformation analysis Stress distribution Numerical models Two-dimensional analysis Matériaux granulaires Méthode d'élément fini Liaison Analyse élastique Analyse de déformation Distribution Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Rotation of particles in granular material is an important mechanisme, which is responsible for the distinct feature of moment transfer within granular material. A Couple-stress continuum is adopted to model such effect. The Paper presents a mix-mode finite element formulation for the analysis of a couple stress continuum. A Modified variational formulation is proposed to render unconditional convergence. The Developed finite element method is validated by comparing the computed results with closed-form solutions. In order to verify wether the couple-stress continuum is appropriate for modeling granular media, finite element results for two different boundary value problems are performed and compared with that obtained from discrete analysis. Physical meaning of internal length, a new parameter of the material, is discussed. The Suitability of the couple-stress continuum for modeling granular medium is evaluated.
La rotation des particules en matériel granulaire est un mechanisme important, qui est responsable du dispositif distinct du transfert de moment dans le matériel granulaire. Couple-soumettez à une contrainte le continuum est adopté pour modeler un tel effet. Le papier présente à un mélanger-mode la formulation finie d'élément pour l'analyse d'un continuum d'effort de couples. On propose une formulation variationnelle modifiée pour rendre la convergence sans conditions. La méthode d'élément fini développée est validée en comparant les résultats calculés aux solutions de forme close. Afin de vérifier le mouton castré couple-soumettez à une contrainte le continuum est approprié pour modeler des médias granulaires, l'élément fini résulte pour deux problèmes de valeur différents sont exécutés et comparés à cela obtenu à partir de l'analyse discrète. La signification physique de la longueur interne, un nouveau paramètre du matériel, est discutée. La convenance du couple-soumettent à une contrainte le continuum pour modeler le milieu granulaire est évaluée.[article] Mix-Mode Elastic Finite Element Formulation for Bonded Granular Material Considering Rotation of Particles = Formulation Finie Elastique d'Elément de Mélanger-Mode pour le Matériel Granulaire Collé Considérant la Rotation des Particules [texte imprimé] / C. S. Chang, Auteur ; Shi, Q., Auteur . - 120-130 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 120-130 p.
Mots-clés : Granular materials Finite element method Bonding Elastic analysis Deformation analysis Stress distribution Numerical models Two-dimensional analysis Matériaux granulaires Méthode d'élément fini Liaison Analyse élastique Analyse de déformation Distribution Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Rotation of particles in granular material is an important mechanisme, which is responsible for the distinct feature of moment transfer within granular material. A Couple-stress continuum is adopted to model such effect. The Paper presents a mix-mode finite element formulation for the analysis of a couple stress continuum. A Modified variational formulation is proposed to render unconditional convergence. The Developed finite element method is validated by comparing the computed results with closed-form solutions. In order to verify wether the couple-stress continuum is appropriate for modeling granular media, finite element results for two different boundary value problems are performed and compared with that obtained from discrete analysis. Physical meaning of internal length, a new parameter of the material, is discussed. The Suitability of the couple-stress continuum for modeling granular medium is evaluated.
La rotation des particules en matériel granulaire est un mechanisme important, qui est responsable du dispositif distinct du transfert de moment dans le matériel granulaire. Couple-soumettez à une contrainte le continuum est adopté pour modeler un tel effet. Le papier présente à un mélanger-mode la formulation finie d'élément pour l'analyse d'un continuum d'effort de couples. On propose une formulation variationnelle modifiée pour rendre la convergence sans conditions. La méthode d'élément fini développée est validée en comparant les résultats calculés aux solutions de forme close. Afin de vérifier le mouton castré couple-soumettez à une contrainte le continuum est approprié pour modeler des médias granulaires, l'élément fini résulte pour deux problèmes de valeur différents sont exécutés et comparés à cela obtenu à partir de l'analyse discrète. La signification physique de la longueur interne, un nouveau paramètre du matériel, est discutée. La convenance du couple-soumettent à une contrainte le continuum pour modeler le milieu granulaire est évaluée.
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 131-141 p.
Titre : Predictive Optimal Linear Control of Elastic Structures During Earthquake Part.I Titre original : Commande linéaire optimale prédictive des structures élastiques pendant le tremblement de terre Part.I Type de document : texte imprimé Auteurs : Wong, Kevin K. F., Auteur Article en page(s) : 131-141 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Time fectors Structural dynamics Structural control Earthquakes Algorithms Seismic Response Facteurs de temps Dynamique structurale Commande structurale Tremblements de terre Algorithmes Réponse séismique Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Predictive optimal linear control (POLC) algorithm is proposed for controlling the seismic response of elastic structures. This Algorithm compensates for time delay that occurs in real control application by the structural response in the classical optimal linear control equation. The Unique feature of this proposed POLC algorithm is that it compensates for time delay very effectively over a very wide range of time delay magnitude. Numerical examples of singles-degree-of-freedom structures are presented to study the performance of the proposed POLC system for various time delay magnitude. Results show that a time delay always causes degradation of control efficiency, and POLC can greatly reduce thids degradation. The Effects of natural periods and damping of the structure, different earthquake characteristics and numerical integration schemes, and choice of control gains on the degradation induced by time delay arecarefully studied in the analysis. Results show that using a larger time delay magnitude may give smaller structural responses, and this magnitude is independent of earthquake characteristics but dependent on the control gains. Finally, pratical application of POLC is performed on a six-story moment-resisting steel frame.It is demonstrated that POLC maintains stability in milti-degree-of-freedom structures and at the same time it has a satisfactory control performance.
On propose un algorithme linéaire optimal prédictif de la commande (POLC) pour commander la réponse séismique des structures élastiques. Cet algorithme compense le temps retardent qui se produit dans la vraie application de commande par la réponse structurale dans l'équation linéaire optimale classique de commande. Le dispositif unique de cet algorithme proposé de POLC est qu'il compense le temps retardent très efficacement sur un éventail très de temps retardent la grandeur. Des exemples numériques des structures de choisir-degré-de-liberté sont présentés pour étudier l'exécution du système proposé de POLC pendant la diverse période retardent la grandeur. Les résultats prouvent qu'un moment retardent cause toujours la dégradation de l'efficacité de commande, et POLC peut considérablement réduire la dégradation de thids. Les effets des périodes et atténuation normales de la structure, les différentes caractéristiques de tremblement de terre et les arrangements numériques d'intégration, et le choix des gains de commande sur la dégradation induite par temps retardent est soigneusement étudié dans l'analyse. Les résultats montrent que cela qui emploie un plus grand temps retardez la grandeur peut donner de plus petites réponses structurales, et cette grandeur dépend indépendant des caractéristiques de tremblement de terre mais des gains de commande. En conclusion, l'application pratical de POLC est exécutée sur un acier de résistance frame.It d'six-histoire est démontrée que POLC maintient la stabilité en structures de milti-degré-de-liberté et en même temps il a une exécution satisfaisante de commande.
[article] Predictive Optimal Linear Control of Elastic Structures During Earthquake Part.I = Commande linéaire optimale prédictive des structures élastiques pendant le tremblement de terre Part.I [texte imprimé] / Wong, Kevin K. F., Auteur . - 131-141 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 131-141 p.
Mots-clés : Time fectors Structural dynamics Structural control Earthquakes Algorithms Seismic Response Facteurs de temps Dynamique structurale Commande structurale Tremblements de terre Algorithmes Réponse séismique Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Predictive optimal linear control (POLC) algorithm is proposed for controlling the seismic response of elastic structures. This Algorithm compensates for time delay that occurs in real control application by the structural response in the classical optimal linear control equation. The Unique feature of this proposed POLC algorithm is that it compensates for time delay very effectively over a very wide range of time delay magnitude. Numerical examples of singles-degree-of-freedom structures are presented to study the performance of the proposed POLC system for various time delay magnitude. Results show that a time delay always causes degradation of control efficiency, and POLC can greatly reduce thids degradation. The Effects of natural periods and damping of the structure, different earthquake characteristics and numerical integration schemes, and choice of control gains on the degradation induced by time delay arecarefully studied in the analysis. Results show that using a larger time delay magnitude may give smaller structural responses, and this magnitude is independent of earthquake characteristics but dependent on the control gains. Finally, pratical application of POLC is performed on a six-story moment-resisting steel frame.It is demonstrated that POLC maintains stability in milti-degree-of-freedom structures and at the same time it has a satisfactory control performance.
On propose un algorithme linéaire optimal prédictif de la commande (POLC) pour commander la réponse séismique des structures élastiques. Cet algorithme compense le temps retardent qui se produit dans la vraie application de commande par la réponse structurale dans l'équation linéaire optimale classique de commande. Le dispositif unique de cet algorithme proposé de POLC est qu'il compense le temps retardent très efficacement sur un éventail très de temps retardent la grandeur. Des exemples numériques des structures de choisir-degré-de-liberté sont présentés pour étudier l'exécution du système proposé de POLC pendant la diverse période retardent la grandeur. Les résultats prouvent qu'un moment retardent cause toujours la dégradation de l'efficacité de commande, et POLC peut considérablement réduire la dégradation de thids. Les effets des périodes et atténuation normales de la structure, les différentes caractéristiques de tremblement de terre et les arrangements numériques d'intégration, et le choix des gains de commande sur la dégradation induite par temps retardent est soigneusement étudié dans l'analyse. Les résultats montrent que cela qui emploie un plus grand temps retardez la grandeur peut donner de plus petites réponses structurales, et cette grandeur dépend indépendant des caractéristiques de tremblement de terre mais des gains de commande. En conclusion, l'application pratical de POLC est exécutée sur un acier de résistance frame.It d'six-histoire est démontrée que POLC maintient la stabilité en structures de milti-degré-de-liberté et en même temps il a une exécution satisfaisante de commande.
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 142-152 p.
Titre : Predictive Optimal Linear Control of Inelastic Structures During Earthquake Part.II Titre original : Commande Linéaire Optimale Prédictive des Structures non Elastiques Pendant le Tremblement de Terre Part.II Type de document : texte imprimé Auteurs : Wong, Kevin K. F., Auteur Article en page(s) : 142-152 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Time Factors Displacement Active control Algorithms Structural control Earthquakes Facteurs de temps Déplacement Commande active Algorithmes Commande structurale Tremblements de terre Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Predictive optimal linear control (POLC) algoritm derived in the companion paper is extended to analyze the controlled responses of inelastic structures by incorporating the force analogy method (FAM). While POLC is very effective in compensating for the negetive effect of time delay for elastic structures, the FAM is very efficient in performing the inelastic analysis. Different from conventional inelastic analysis methods of changing stiffness, the FAM analyzes inelestics structures by varying the structural displacement field, and therefore the state transition matrix needs to be computed only once. This Greatly simplifies the computation and makes inelasticanalysis readily applicable to the POLC algorithm. Numerical simulation is performed on a single-degree-of-freedom system to demonstrate the applicability of the POLC algorithm. Results show that the proposed control algorithm has feasibility for any inelastic structures for various control gains. Even though the control efficiency deteriorates with increase in time delay magnitudes, POLC maintains structural stability over a relatively wide range of time delay magnitudes. Finally, a computer model of a six-story moment-resisting steel frame is analyzed to show that POLC has a good control result on real inelastic structures, particularly in reducing the structural damages experienced during the earthquake.
L'algoritm linéaire optimal prédictif de la commande (POLC) a dérivé dans le compagnon que le papier est prolongé pour analyser les réponses commandées des structures non élastiques en incorporant la méthode d'analogie de force (FAM). Tandis que POLC est très efficace en compensant l'effet negetive du temps retardez pour les structures élastiques, le FAM est très efficace en exécutant l'analyse non élastique. Différent des méthodes non élastiques conventionnelles d'analyse de changer la rigidité, le FAM analyse des structures d'inelestics en changeant le champ structural de déplacement, et donc la matrice de transition d'état doit être calculée seulement une fois. Ceci simplifie considérablement le calcul et rend l'inelasticanalysis aisément applicable à l'algorithme de POLC. La simulation numérique est effectuée sur un système de simple-degré-de-liberté pour démontrer l'applicabilité de l'algorithme de POLC. Les résultats prouvent que l'algorithme proposé de commande a la praticabilité pour toutes les structures non élastiques pour différents gains de commande. Quoique l'efficacité de commande détériore avec l'augmentation à temps retardez les grandeurs, POLC maintient la stabilité structurale sur un éventail relativement de temps retardent des grandeurs. En conclusion, un modèle d'ordinateur d'une armature en acier derésistance d'six-histoire est analysé pour prouver que POLC a un bon résultat de commande sur de vraies structures non élastiques, en particulier en réduisant les dommages structuraux éprouvés pendant le tremblement de terre.[article] Predictive Optimal Linear Control of Inelastic Structures During Earthquake Part.II = Commande Linéaire Optimale Prédictive des Structures non Elastiques Pendant le Tremblement de Terre Part.II [texte imprimé] / Wong, Kevin K. F., Auteur . - 142-152 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 142-152 p.
Mots-clés : Time Factors Displacement Active control Algorithms Structural control Earthquakes Facteurs de temps Déplacement Commande active Algorithmes Commande structurale Tremblements de terre Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Predictive optimal linear control (POLC) algoritm derived in the companion paper is extended to analyze the controlled responses of inelastic structures by incorporating the force analogy method (FAM). While POLC is very effective in compensating for the negetive effect of time delay for elastic structures, the FAM is very efficient in performing the inelastic analysis. Different from conventional inelastic analysis methods of changing stiffness, the FAM analyzes inelestics structures by varying the structural displacement field, and therefore the state transition matrix needs to be computed only once. This Greatly simplifies the computation and makes inelasticanalysis readily applicable to the POLC algorithm. Numerical simulation is performed on a single-degree-of-freedom system to demonstrate the applicability of the POLC algorithm. Results show that the proposed control algorithm has feasibility for any inelastic structures for various control gains. Even though the control efficiency deteriorates with increase in time delay magnitudes, POLC maintains structural stability over a relatively wide range of time delay magnitudes. Finally, a computer model of a six-story moment-resisting steel frame is analyzed to show that POLC has a good control result on real inelastic structures, particularly in reducing the structural damages experienced during the earthquake.
L'algoritm linéaire optimal prédictif de la commande (POLC) a dérivé dans le compagnon que le papier est prolongé pour analyser les réponses commandées des structures non élastiques en incorporant la méthode d'analogie de force (FAM). Tandis que POLC est très efficace en compensant l'effet negetive du temps retardez pour les structures élastiques, le FAM est très efficace en exécutant l'analyse non élastique. Différent des méthodes non élastiques conventionnelles d'analyse de changer la rigidité, le FAM analyse des structures d'inelestics en changeant le champ structural de déplacement, et donc la matrice de transition d'état doit être calculée seulement une fois. Ceci simplifie considérablement le calcul et rend l'inelasticanalysis aisément applicable à l'algorithme de POLC. La simulation numérique est effectuée sur un système de simple-degré-de-liberté pour démontrer l'applicabilité de l'algorithme de POLC. Les résultats prouvent que l'algorithme proposé de commande a la praticabilité pour toutes les structures non élastiques pour différents gains de commande. Quoique l'efficacité de commande détériore avec l'augmentation à temps retardez les grandeurs, POLC maintient la stabilité structurale sur un éventail relativement de temps retardent des grandeurs. En conclusion, un modèle d'ordinateur d'une armature en acier derésistance d'six-histoire est analysé pour prouver que POLC a un bon résultat de commande sur de vraies structures non élastiques, en particulier en réduisant les dommages structuraux éprouvés pendant le tremblement de terre.
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 153-160 p.
Titre : Stress Singularities in a Model of Wood Disk under Sinusoidal Pressure Titre original : Singularités d'Effort dans un Modèle du Disque en Bois sous la Pression Sinusoïdale Type de document : texte imprimé Auteurs : Johnson, Jay A., Auteur ; Cramer, Steven M. ; Hermanson, John C., Auteur ; Amundson, Charles, Auteur Article en page(s) : 153-160 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Anisotropic materials Elastic analysis Mathematical models Stress analysis Wood products Pressures Matériaux d'anisotrope Analyse élastique Modèles mathématiques Analyse d'éffort Produits en bois Pressions Index. décimale : 621.34 Résumé : A Thin, solid, circular wood disk, cut from the transverse plane of a tree stem, can be modeled as a cylindrically orthotropic elastic material. It is known that a stress singularity can occur at the center of a cylindrically orthotropic disk subjected to uniform pressure. If a solid cylindrically orthotropic disk is subjected to sinusoidal pressure distributions, then other stress singularities can also occur in the disk. The Criterion for the existence of these singularities is based on a simple relationship between two dimensionless elastic constant parameters and the sinusoidal pressure loading mode number. For a given set of elastic constants, only a finite number of lower sinusoidal modes will produce stress singularities, in this paper, the mathematical relationships between these parameters are derived.
Un disque en bois mince, plein, circulaire, coupe du plan transversal d'une tige d'arbre, peut être modelé comme matériel élastique cylindrique orthotropic. On le sait qu'une singularité d'effort peut se produire au centre d'un disque cylindrique orthotropic soumis à la pression uniforme. Si un disque cylindrique orthotropic de solide est soumis aux distributions sinusoïdales de pression, alors d'autres singularités d'effort peuvent également se produire dans le disque. Le Critère pour l'existence de ces singularités est basé sur un rapport simple entre deux paramètres constants élastiques sans dimensions et le nombre sinusoïdal de mode de chargement de pression. Pour un ensemble donné de constantes élastiques, seulement un nombre fini de modes sinusoïdaux inférieurs produira des singularités d'effort, en cet article, les rapports mathématiques entre ces paramètres sont dérivés.En ligne : jhermanson@fs.fed.us [article] Stress Singularities in a Model of Wood Disk under Sinusoidal Pressure = Singularités d'Effort dans un Modèle du Disque en Bois sous la Pression Sinusoïdale [texte imprimé] / Johnson, Jay A., Auteur ; Cramer, Steven M. ; Hermanson, John C., Auteur ; Amundson, Charles, Auteur . - 153-160 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 153-160 p.
Mots-clés : Anisotropic materials Elastic analysis Mathematical models Stress analysis Wood products Pressures Matériaux d'anisotrope Analyse élastique Modèles mathématiques Analyse d'éffort Produits en bois Pressions Index. décimale : 621.34 Résumé : A Thin, solid, circular wood disk, cut from the transverse plane of a tree stem, can be modeled as a cylindrically orthotropic elastic material. It is known that a stress singularity can occur at the center of a cylindrically orthotropic disk subjected to uniform pressure. If a solid cylindrically orthotropic disk is subjected to sinusoidal pressure distributions, then other stress singularities can also occur in the disk. The Criterion for the existence of these singularities is based on a simple relationship between two dimensionless elastic constant parameters and the sinusoidal pressure loading mode number. For a given set of elastic constants, only a finite number of lower sinusoidal modes will produce stress singularities, in this paper, the mathematical relationships between these parameters are derived.
Un disque en bois mince, plein, circulaire, coupe du plan transversal d'une tige d'arbre, peut être modelé comme matériel élastique cylindrique orthotropic. On le sait qu'une singularité d'effort peut se produire au centre d'un disque cylindrique orthotropic soumis à la pression uniforme. Si un disque cylindrique orthotropic de solide est soumis aux distributions sinusoïdales de pression, alors d'autres singularités d'effort peuvent également se produire dans le disque. Le Critère pour l'existence de ces singularités est basé sur un rapport simple entre deux paramètres constants élastiques sans dimensions et le nombre sinusoïdal de mode de chargement de pression. Pour un ensemble donné de constantes élastiques, seulement un nombre fini de modes sinusoïdaux inférieurs produira des singularités d'effort, en cet article, les rapports mathématiques entre ces paramètres sont dérivés.En ligne : jhermanson@fs.fed.us
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 161-166
Titre : Van Der Waals Force and Asphalt Concrete Stregth and Cracking Titre original : Van Der Waals Force et Résistance d'Asphalt en Béton et Criquage Type de document : texte imprimé Auteurs : Liu, Chiu P. E., Auteur Article en page(s) : 161-166 Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Asphalt concret Asphalt cement Aggregates Cracking Strength Béton d'asphalt Ciment d'asphalt Agrégats Criquage Force Résistance Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Van der Waals force between neutral molecules is employed to characterize the interaction among molecules in asphalt cement. Several important consequences emerge from the consideration. The Brittle stregth of the asphalt binder. Moreover, the elastic modulus of asphalt binder is analytically related to the potential well depth. The Strength of the asphalt concrete (AC) is estimated by considering aggregate sufrface characteristics and the adhesion stregth between asphalttenes or resins and molecules of aggregates. These Predictions can help design asphalt concrete pavement. Formulas for predicting the binder stregth and the interfacial breaking stregth between aggregates and binders are derived. These results are supported by reported data. Furthermore, an analytic expression for the stregth of AC is given at temperature below the AC glass transition point.
La force de Van der Waals entre les molécules neutres est utilisée pour caractériser l'interaction parmi des molécules en ciment d'asphalte. Plusieurs conséquences importantes émergent de la considération. Le stregth fragile du mastic asphaltique. D'ailleurs, le module élastique du mastic asphaltique est analytiquement lié à la profondeur de puits potentiel. La force du béton d'asphalte (C.A.) est estimée en considérant les caractéristiques globales de sufrface et le stregth d'adhérence entre les asphalttenes ou les résines et les molécules des agrégats. Ces prévisions peuvent aider à concevoir le revêtement bétonné d'asphalte. Des formules pour prévoir le stregth de reliure et le stregth de rupture dièdre entre les agrégats et les reliures sont dérivées. Ces résultats sont soutenus par des données rapportées. En outre, une expression analytique pour le stregth du AC est donnée à la température au-dessous du point de verre de transition à ACEn ligne : chiu.liu@villanova.edu [article] Van Der Waals Force and Asphalt Concrete Stregth and Cracking = Van Der Waals Force et Résistance d'Asphalt en Béton et Criquage [texte imprimé] / Liu, Chiu P. E., Auteur . - 161-166.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 161-166
Mots-clés : Asphalt concret Asphalt cement Aggregates Cracking Strength Béton d'asphalt Ciment d'asphalt Agrégats Criquage Force Résistance Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Van der Waals force between neutral molecules is employed to characterize the interaction among molecules in asphalt cement. Several important consequences emerge from the consideration. The Brittle stregth of the asphalt binder. Moreover, the elastic modulus of asphalt binder is analytically related to the potential well depth. The Strength of the asphalt concrete (AC) is estimated by considering aggregate sufrface characteristics and the adhesion stregth between asphalttenes or resins and molecules of aggregates. These Predictions can help design asphalt concrete pavement. Formulas for predicting the binder stregth and the interfacial breaking stregth between aggregates and binders are derived. These results are supported by reported data. Furthermore, an analytic expression for the stregth of AC is given at temperature below the AC glass transition point.
La force de Van der Waals entre les molécules neutres est utilisée pour caractériser l'interaction parmi des molécules en ciment d'asphalte. Plusieurs conséquences importantes émergent de la considération. Le stregth fragile du mastic asphaltique. D'ailleurs, le module élastique du mastic asphaltique est analytiquement lié à la profondeur de puits potentiel. La force du béton d'asphalte (C.A.) est estimée en considérant les caractéristiques globales de sufrface et le stregth d'adhérence entre les asphalttenes ou les résines et les molécules des agrégats. Ces prévisions peuvent aider à concevoir le revêtement bétonné d'asphalte. Des formules pour prévoir le stregth de reliure et le stregth de rupture dièdre entre les agrégats et les reliures sont dérivées. Ces résultats sont soutenus par des données rapportées. En outre, une expression analytique pour le stregth du AC est donnée à la température au-dessous du point de verre de transition à ACEn ligne : chiu.liu@villanova.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 167-176 p.
Titre : Strength of Stiffened Flanges in Horizontally Curved Box Girders Titre original : Force des Brides Figées dans les Poutres en Tôle Horizontalement Incurvées Type de document : texte imprimé Auteurs : Choi, Byung H., Auteur ; Yoo, Chai H., Auteur Article en page(s) : 167-176 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Buckling Box girders Flanges Curved beams Finite element method Steel plates Stiffening Boucle Poutres en tôle Brides Faisceaux incurvés Méthode d'élément fini Plats en acier Raidissement Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : Longitudinal stiffeners are often attached to increase the buckling stregth of thin-walled box gider flanges. The Minimum required rigidity for longitudinal stiffeners for curved box gieder flanges is given by the AASHTO "guide specifications for horizontally curved steel girder highway bridges". However, this requirement is simplu adopted from the current AASHTO specifications for straight stiffened flanges. The Validity of this requirement has been questioned in a series of recent studies. The Effects of important design parameters on the minimum required stiffner rigidity is investigated numerically in this study by examiming the prebuckling stress distribution and elastic and inelastic buckling stresses of horizontally curved stiffened flanges. In order to characterize and quantify the analytically collected data, a series of parametric studies were performed. A New equation for the minimum required rigidity for the longitudinal stiffeners is derived from regression analyses. Through the evaluation of a few selected case studies and a design example, the validity and reliability of the proposed new equation is demonstrated.
Des renforts longitudinaux sont souvent joints pour augmenter le stregth de boucle des brides à parois minces de gider de boîte. La rigidité exigée minimum pour les renforts longitudinaux pour les brides incurvées de gieder de boîte est donnée par l'AASHTO "caractéristiques de guide pour les ponts en acier horizontalement incurvés en route de poutre". Cependant, cette condition est simplu adopté des caractéristiques courantes d'AASHTO pour les brides figées droites. La validité de cette condition a été remise en cause dans une série d'études récentes. Les effets des paramètres de conception importants sur la rigidité exigée minimum de stiffner est étudiés numériquement dans cette étude par examiming la distribution prebuckling d'effort et les efforts de boucle élastiques et non élastiques des brides figées horizontalement incurvées. Afin de caractériser et mesurer les données analytiquement rassemblées, une série d'études paramétriques a été réalisée. Une nouvelle équation pour la rigidité exigée minimum pour les renforts longitudinaux est dérivée des analyses de régression. Par l'évaluation de quelques études de cas choisies et d'un exemple de conception, la validité et la fiabilité de la nouvelle équation proposée est démontrée.En ligne : chyoo@eng.auburn.edu [article] Strength of Stiffened Flanges in Horizontally Curved Box Girders = Force des Brides Figées dans les Poutres en Tôle Horizontalement Incurvées [texte imprimé] / Choi, Byung H., Auteur ; Yoo, Chai H., Auteur . - 167-176 p.
Génie Civil
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Buckling Box girders Flanges Curved beams Finite element method Steel plates Stiffening Boucle Poutres en tôle Brides Faisceaux incurvés Méthode d'élément fini Plats en acier Raidissement Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : Longitudinal stiffeners are often attached to increase the buckling stregth of thin-walled box gider flanges. The Minimum required rigidity for longitudinal stiffeners for curved box gieder flanges is given by the AASHTO "guide specifications for horizontally curved steel girder highway bridges". However, this requirement is simplu adopted from the current AASHTO specifications for straight stiffened flanges. The Validity of this requirement has been questioned in a series of recent studies. The Effects of important design parameters on the minimum required stiffner rigidity is investigated numerically in this study by examiming the prebuckling stress distribution and elastic and inelastic buckling stresses of horizontally curved stiffened flanges. In order to characterize and quantify the analytically collected data, a series of parametric studies were performed. A New equation for the minimum required rigidity for the longitudinal stiffeners is derived from regression analyses. Through the evaluation of a few selected case studies and a design example, the validity and reliability of the proposed new equation is demonstrated.
Des renforts longitudinaux sont souvent joints pour augmenter le stregth de boucle des brides à parois minces de gider de boîte. La rigidité exigée minimum pour les renforts longitudinaux pour les brides incurvées de gieder de boîte est donnée par l'AASHTO "caractéristiques de guide pour les ponts en acier horizontalement incurvés en route de poutre". Cependant, cette condition est simplu adopté des caractéristiques courantes d'AASHTO pour les brides figées droites. La validité de cette condition a été remise en cause dans une série d'études récentes. Les effets des paramètres de conception importants sur la rigidité exigée minimum de stiffner est étudiés numériquement dans cette étude par examiming la distribution prebuckling d'effort et les efforts de boucle élastiques et non élastiques des brides figées horizontalement incurvées. Afin de caractériser et mesurer les données analytiquement rassemblées, une série d'études paramétriques a été réalisée. Une nouvelle équation pour la rigidité exigée minimum pour les renforts longitudinaux est dérivée des analyses de régression. Par l'évaluation de quelques études de cas choisies et d'un exemple de conception, la validité et la fiabilité de la nouvelle équation proposée est démontrée.En ligne : chyoo@eng.auburn.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 177-184
Titre : Implementation of Modal Control for Seismically Excited Structures using Magnetorheological Dampers Titre original : Exécution de Commande Modale pour les Structures Séismicalement Passionnante en Utilisant des Amortisseurs de Magnetorheological Type de document : texte imprimé Auteurs : Cho, Sang-Won, Auteur ; Byoung-Wan Kim, Auteur ; Jung, Hyung-jo ; Lee, In-Won Article en page(s) : 177-184 Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Models Damping Filters Seismic effects Control methods Modèles Atténuation Filtres Effets seismiques Méthodes de contrôle Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This article séismicalement proposes an execution of modal order for the structures passionnante' by using the shock absorbers magnetorheological (of Mr.). Many orders algorithms such as the cut-optimal order, orders decentralized blow-blow, and the algorithms of order based on the theory of stability of lyapunov were adopted for the systems semi-active including/understanding Mr. shock absorbers. In spite of good devices, some algorithms have disadvantages such as the weak execution of the difficulties by designing the heavy matrix of the controller. However, the modal order reorganizes the movement of a structure by ordering simply some selected modes of vibration. Consequently a modal arrangement of order is more convenient to design the controller than other algorithms of order. Although the modal order was studied during several decades, its potential for the semi-active order, particularly for Mr. shock absorber, was not exploited. Thus, in order to study the effectiveness for Mr. system of shock absorber, a modal arrangement of order is applied to the structures séismicalement enthralling. A filter of Calman is included in an arrangement of order to consider the states modal of measurements by probes. Three cases of structural measurement are regarded as by Kalmanfilter vérifiers the effect of each measurement; displacement, speed, and acceleration, respectively. Morever, a low-pass filter is applied to eliminate the problem from overflow. In a numerical example, a model of building of six-history with Mr. shock absorbers on the two lower floors is employed to check the modal arrangement suggested of order. The earthquake of EL Centro is employed to excite the system, and the reduction of the drifts, accelerations, and relative displacements in all the structure is examined. The execution of the modal arrangement suggested of order is compared with that of the algorithms of othercontrol previously studied. The numerical results indicate that the movement of the structure is effectively removed by simply ordering some low modes, although answers resulting changed considerably according to choice's from measurement available and weightings.
Cet article propose une exécution de commande modale pour les structures séismicalement passionnante'en utilisant les amortisseurs magnetorheological (de M.). Beaucoup commandent des algorithmes tels que la commande couper-optimale, commande décentralisée de coup-coup, et les algorithmes de commande basés sur la théorie de stabilité de lyapunov ont été adoptés pour les systèmes semiactive comprenant M. amortisseurs. Malgré de bons dispositifs, quelques algorithmes ont des inconvénients tels que l'exécution faible des difficultés en concevant la matrice pesante du contrôleur. Cependant, la commande modale remodèle le mouvement d'une structure en commandant simplement quelques modes choisis de vibration. Par conséquent un arrangement modal de commande est plus commode pour concevoir le contrôleur que d'autres algorithmes de commande. Bien que la commande modale ait été étudiée pendant plusieurs décennies, son potentiel pour la commande semiactive, particulièrement pour M. amortisseur, n'a pas été exploité. Ainsi, afin d'étudier l'efficacité pour M. système d'amortisseur, un arrangement modal de commande est mis en application aux structures séismicalement passionnantes. Un filtre de Kalman est inclus dans un arrangement de commande pour estimer les états modaux des mesures par des sondes. Trois cas de la mesure structurale sont considérés comme par un Kalmanfilter vérifiers l'effet de chaque mesure ; déplacement, vitesse, et accélération, respectivement. Morever, un filtre passe-bas est appliqué pour éliminer le problème de débordement. Dans un exemple numérique, un modèle de bâtiment d'six-histoire avec M. amortisseurs sur les deux planchers inférieurs est employé pour vérifier l'arrangement modal proposé de commande. Le tremblement de terre de EL Centro est employé pour exciter le système, et la réduction des dérives, des accélérations, et des déplacements relatifs dans toute la structure est examinée. L'exécution de l'arrangement modal proposé de commande est comparée à celle des algorithmes d'othercontrol précédemment étudiés. Les résultats numériques indiquent que le mouvement de la structure est efficacement supprimé en commandant simplement quelques plus bas modes, bien que des réponses résultantes changées considérablement selon le choix de la mesure disponible et des pondérations.
En ligne : s.w.cho@kaist.ac.kr, kimbw@kriso.re.kr, hjung@sejong.ac.kr, iwlee@kaist.ac.kr [article] Implementation of Modal Control for Seismically Excited Structures using Magnetorheological Dampers = Exécution de Commande Modale pour les Structures Séismicalement Passionnante en Utilisant des Amortisseurs de Magnetorheological [texte imprimé] / Cho, Sang-Won, Auteur ; Byoung-Wan Kim, Auteur ; Jung, Hyung-jo ; Lee, In-Won . - 177-184.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 177-184
Mots-clés : Models Damping Filters Seismic effects Control methods Modèles Atténuation Filtres Effets seismiques Méthodes de contrôle Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This article séismicalement proposes an execution of modal order for the structures passionnante' by using the shock absorbers magnetorheological (of Mr.). Many orders algorithms such as the cut-optimal order, orders decentralized blow-blow, and the algorithms of order based on the theory of stability of lyapunov were adopted for the systems semi-active including/understanding Mr. shock absorbers. In spite of good devices, some algorithms have disadvantages such as the weak execution of the difficulties by designing the heavy matrix of the controller. However, the modal order reorganizes the movement of a structure by ordering simply some selected modes of vibration. Consequently a modal arrangement of order is more convenient to design the controller than other algorithms of order. Although the modal order was studied during several decades, its potential for the semi-active order, particularly for Mr. shock absorber, was not exploited. Thus, in order to study the effectiveness for Mr. system of shock absorber, a modal arrangement of order is applied to the structures séismicalement enthralling. A filter of Calman is included in an arrangement of order to consider the states modal of measurements by probes. Three cases of structural measurement are regarded as by Kalmanfilter vérifiers the effect of each measurement; displacement, speed, and acceleration, respectively. Morever, a low-pass filter is applied to eliminate the problem from overflow. In a numerical example, a model of building of six-history with Mr. shock absorbers on the two lower floors is employed to check the modal arrangement suggested of order. The earthquake of EL Centro is employed to excite the system, and the reduction of the drifts, accelerations, and relative displacements in all the structure is examined. The execution of the modal arrangement suggested of order is compared with that of the algorithms of othercontrol previously studied. The numerical results indicate that the movement of the structure is effectively removed by simply ordering some low modes, although answers resulting changed considerably according to choice's from measurement available and weightings.
Cet article propose une exécution de commande modale pour les structures séismicalement passionnante'en utilisant les amortisseurs magnetorheological (de M.). Beaucoup commandent des algorithmes tels que la commande couper-optimale, commande décentralisée de coup-coup, et les algorithmes de commande basés sur la théorie de stabilité de lyapunov ont été adoptés pour les systèmes semiactive comprenant M. amortisseurs. Malgré de bons dispositifs, quelques algorithmes ont des inconvénients tels que l'exécution faible des difficultés en concevant la matrice pesante du contrôleur. Cependant, la commande modale remodèle le mouvement d'une structure en commandant simplement quelques modes choisis de vibration. Par conséquent un arrangement modal de commande est plus commode pour concevoir le contrôleur que d'autres algorithmes de commande. Bien que la commande modale ait été étudiée pendant plusieurs décennies, son potentiel pour la commande semiactive, particulièrement pour M. amortisseur, n'a pas été exploité. Ainsi, afin d'étudier l'efficacité pour M. système d'amortisseur, un arrangement modal de commande est mis en application aux structures séismicalement passionnantes. Un filtre de Kalman est inclus dans un arrangement de commande pour estimer les états modaux des mesures par des sondes. Trois cas de la mesure structurale sont considérés comme par un Kalmanfilter vérifiers l'effet de chaque mesure ; déplacement, vitesse, et accélération, respectivement. Morever, un filtre passe-bas est appliqué pour éliminer le problème de débordement. Dans un exemple numérique, un modèle de bâtiment d'six-histoire avec M. amortisseurs sur les deux planchers inférieurs est employé pour vérifier l'arrangement modal proposé de commande. Le tremblement de terre de EL Centro est employé pour exciter le système, et la réduction des dérives, des accélérations, et des déplacements relatifs dans toute la structure est examinée. L'exécution de l'arrangement modal proposé de commande est comparée à celle des algorithmes d'othercontrol précédemment étudiés. Les résultats numériques indiquent que le mouvement de la structure est efficacement supprimé en commandant simplement quelques plus bas modes, bien que des réponses résultantes changées considérablement selon le choix de la mesure disponible et des pondérations.
En ligne : s.w.cho@kaist.ac.kr, kimbw@kriso.re.kr, hjung@sejong.ac.kr, iwlee@kaist.ac.kr
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 185-198 p.
Titre : Validation of Analytical Multiparameter Homogenization Models for Out-of-Plane Loaded Masonry Walls by Means of the Finite Element Method Titre original : Validation des Modèles Analytiques d'Homogénéisation de Multiparameter pour les Murs de Maçonnerie Chargés par Avion au Moyen de la Méthode d'Elément Fini Type de document : texte imprimé Auteurs : Cecchi, Antonella, Auteur ; Tralli Antonio ; Milani Gabriele, Auteur Article en page(s) : 185-198 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Elastic analysis Constitutive relations Orthotropism Flexural strength Finite element method Anisotropic plates Walls Masonry Analyse élastique Relations constitutives Force flexible Méthode d'élément fini Tôles anisotropes Murs Maçonnerie Ouvrage en pier Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Linear elastic analysis of in-plane and out-of-plane loaded masory walls is still significant under service loads and is required by codes of practice, therefore the knowledge of the homogenized mechanical properties of masonry is of relevant interest. The Aim of this paper is to discuss the problem of the out-of-plane loaded masonry walls in detail and to assess the accuracy and reliability of different homogenization approaches presented in the technical literature, with particular interest in recent explicit formulas obtained through an asymptotic model (as reported by Cecchi and Sab in 2002). Several meaningful comparisons are presented for different types of new and historical masonry structures currently employed in Italy. The Validation of the analytical models is carried out by means of a three-dimensional (3D)finite-element (FE) out-of-plane homogenization. A Final structural comparison among analytical models, FE out-of-plane homogenization, and a computationally expensive heterogeneous 3D FE model is discussed for a simply supported square panel laterally loaded.
L'analyse élastique linéaire de l'dans-avion et des murs de maçonnerie chargés paravion est encore les charges de dessous significatives de service et est exigée par des recueils d'instructions, donc la connaissance des propriétés mécaniques homogénéisées de la maçonnerie est d'intérêt approprié. Le but de cet article est discuter le problème des murs de maçonnerie chargés paravion en détail et d'évaluer l'exactitude et la fiabilité de différentes approches d'homogénéisation présentées dans la littérature technique, avec l'intérêt particulier pour des formules explicites récentes obtenues par un modèle asymptotique (comme rapporté par Cecchi et Sab en 2002). Plusieurs comparaisons signicatives sont présentées pour différents types de nouvelles et historiques structures de maçonnerie actuellement utilisées en Italie. La validation des modèles analytiques est effectuée au moyen d'un tridimensionnel (homogénéisation d'dehors-de-avion 3D)finite-element (Fe). Une comparaison structurale finale l'homogénéisation analytique parmi modèles, d'dehors-de-avion de Fe, et un modèle hétérogène informatique cher de Fe 3D est discutée pour un panneau carré simplement soutenu latéralement chargé.
En ligne : cecchi@iuav.it, gmilani@ing.unife.it, atralli@ing.unife.it [article] Validation of Analytical Multiparameter Homogenization Models for Out-of-Plane Loaded Masonry Walls by Means of the Finite Element Method = Validation des Modèles Analytiques d'Homogénéisation de Multiparameter pour les Murs de Maçonnerie Chargés par Avion au Moyen de la Méthode d'Elément Fini [texte imprimé] / Cecchi, Antonella, Auteur ; Tralli Antonio ; Milani Gabriele, Auteur . - 185-198 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 185-198 p.
Mots-clés : Elastic analysis Constitutive relations Orthotropism Flexural strength Finite element method Anisotropic plates Walls Masonry Analyse élastique Relations constitutives Force flexible Méthode d'élément fini Tôles anisotropes Murs Maçonnerie Ouvrage en pier Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Linear elastic analysis of in-plane and out-of-plane loaded masory walls is still significant under service loads and is required by codes of practice, therefore the knowledge of the homogenized mechanical properties of masonry is of relevant interest. The Aim of this paper is to discuss the problem of the out-of-plane loaded masonry walls in detail and to assess the accuracy and reliability of different homogenization approaches presented in the technical literature, with particular interest in recent explicit formulas obtained through an asymptotic model (as reported by Cecchi and Sab in 2002). Several meaningful comparisons are presented for different types of new and historical masonry structures currently employed in Italy. The Validation of the analytical models is carried out by means of a three-dimensional (3D)finite-element (FE) out-of-plane homogenization. A Final structural comparison among analytical models, FE out-of-plane homogenization, and a computationally expensive heterogeneous 3D FE model is discussed for a simply supported square panel laterally loaded.
L'analyse élastique linéaire de l'dans-avion et des murs de maçonnerie chargés paravion est encore les charges de dessous significatives de service et est exigée par des recueils d'instructions, donc la connaissance des propriétés mécaniques homogénéisées de la maçonnerie est d'intérêt approprié. Le but de cet article est discuter le problème des murs de maçonnerie chargés paravion en détail et d'évaluer l'exactitude et la fiabilité de différentes approches d'homogénéisation présentées dans la littérature technique, avec l'intérêt particulier pour des formules explicites récentes obtenues par un modèle asymptotique (comme rapporté par Cecchi et Sab en 2002). Plusieurs comparaisons signicatives sont présentées pour différents types de nouvelles et historiques structures de maçonnerie actuellement utilisées en Italie. La validation des modèles analytiques est effectuée au moyen d'un tridimensionnel (homogénéisation d'dehors-de-avion 3D)finite-element (Fe). Une comparaison structurale finale l'homogénéisation analytique parmi modèles, d'dehors-de-avion de Fe, et un modèle hétérogène informatique cher de Fe 3D est discutée pour un panneau carré simplement soutenu latéralement chargé.
En ligne : cecchi@iuav.it, gmilani@ing.unife.it, atralli@ing.unife.it
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Titre : Displacement-Base and Two-Field Mixed Variational Formulations for Composite Beams with Shear Lag Titre original : Le Déplacement-Basé et Deux-Champ ont Mélangé des Formulations Variationnelles pour les Faisceaux Composés au Retard de Cisaillement Type de document : texte imprimé Auteurs : Sun, Fei-Fei, Auteur ; Oreste S. Bursi, Auteur Article en page(s) : 199-210 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Composite beams Shear lag Finite elements Slip Displacement Faisceaux composés Retard de cisaillement Elements finis Glissade Déplacement Index. décimale : 621.34 Résumé : Displacement-based and two-field mixed beam elements are proposed for the linear analysis of steel-concrete composite beams with shear lag and deformable shear connection. The Kinematics of the shear lag relies on a parabolic shear warping function of uniform shape along the slab. These assumptions are verified by comparing a closed-form solution of the composite beam problem with the results provided by the ABAQUS code. Moreover, three displacement-based finite elements and two mixed elements where both variables, and displacements are aapproximated within the elements are developed especially for very coarse discretizations. All models neglect uplift and consider shear connectors using distributed interface elements. Locking problems that arise in the 10 degrees-of-freedom (DOF) displacement-based element which ensures the lowest regularity required by the problem are detected. Then, a locking-free element which relies on a reduced integration and a scaling factor method is proposed and analyzed for fine mesh discretizations. Energy errors and convergence rates of the proposed elements are illustrated while numerical examples dealing with a fixed-end-steel-concrete composite beam and a simply supported concrete Tee beam are considered to confirm the validity of the closed-form solution and illustrate the performance of the proposed elemnts, especially of the ones with 10 and 13 DOF.
on propose des éléments Déplacement-basés et parchamp mélangés de faisceau pour l'analyse linéaire des faisceaux composés acier-concrets avec le retard de cisaillement et le raccordement deformable de cisaillement. La cinématique du retard de cisaillement se fonde sur une fonction de déformation de cisaillement parabolique de forme uniforme le long de la galette. Ces prétentions sont vérifiées en comparant une solution de forme close du problème composé de faisceau aux résultats fournis par le code d'ABAQUS. D'ailleurs, trois déplacement-ont basé les éléments finis et deux ont mélangé des éléments où les deux variables, et déplacements sont aapproximated dans les éléments sont développés particulièrement pour des discrétisations très brutes. Tout le soulèvement de négligence de modèles et considèrent des connecteurs de cisaillement en utilisant les éléments distribués d'interface. La fermeture des problèmes qui surgissent dans la degré-de-liberté 10 (DOF) déplacement-a basé l'élément qui assure la plus basse régularité exigée par le problème sont détectées. Puis, un élément fermer à clef-libre qui se fonde sur une intégration réduite et une méthode de facteur de graduation est proposé et analysé des discrétisations à maille fine. Des erreurs d'énergie et les taux de convergence des éléments proposés sont illustrés tandis que des exemples numériques traitant un faisceau composé fixe-extrémité-acier-concret et un faisceau concret simplement soutenu de pièce en t sont considérés comme confirmers la validité de la solution de forme close et illustrer l'exécution des elemnts proposés, particulièrement de ceux avec 10 et 13 DOF.
En ligne : feifei.sun@ing.unitn.it, oreste.bursi@ing.unitn.it [article] Displacement-Base and Two-Field Mixed Variational Formulations for Composite Beams with Shear Lag = Le Déplacement-Basé et Deux-Champ ont Mélangé des Formulations Variationnelles pour les Faisceaux Composés au Retard de Cisaillement [texte imprimé] / Sun, Fei-Fei, Auteur ; Oreste S. Bursi, Auteur . - 199-210 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 199-210 p.
Mots-clés : Composite beams Shear lag Finite elements Slip Displacement Faisceaux composés Retard de cisaillement Elements finis Glissade Déplacement Index. décimale : 621.34 Résumé : Displacement-based and two-field mixed beam elements are proposed for the linear analysis of steel-concrete composite beams with shear lag and deformable shear connection. The Kinematics of the shear lag relies on a parabolic shear warping function of uniform shape along the slab. These assumptions are verified by comparing a closed-form solution of the composite beam problem with the results provided by the ABAQUS code. Moreover, three displacement-based finite elements and two mixed elements where both variables, and displacements are aapproximated within the elements are developed especially for very coarse discretizations. All models neglect uplift and consider shear connectors using distributed interface elements. Locking problems that arise in the 10 degrees-of-freedom (DOF) displacement-based element which ensures the lowest regularity required by the problem are detected. Then, a locking-free element which relies on a reduced integration and a scaling factor method is proposed and analyzed for fine mesh discretizations. Energy errors and convergence rates of the proposed elements are illustrated while numerical examples dealing with a fixed-end-steel-concrete composite beam and a simply supported concrete Tee beam are considered to confirm the validity of the closed-form solution and illustrate the performance of the proposed elemnts, especially of the ones with 10 and 13 DOF.
on propose des éléments Déplacement-basés et parchamp mélangés de faisceau pour l'analyse linéaire des faisceaux composés acier-concrets avec le retard de cisaillement et le raccordement deformable de cisaillement. La cinématique du retard de cisaillement se fonde sur une fonction de déformation de cisaillement parabolique de forme uniforme le long de la galette. Ces prétentions sont vérifiées en comparant une solution de forme close du problème composé de faisceau aux résultats fournis par le code d'ABAQUS. D'ailleurs, trois déplacement-ont basé les éléments finis et deux ont mélangé des éléments où les deux variables, et déplacements sont aapproximated dans les éléments sont développés particulièrement pour des discrétisations très brutes. Tout le soulèvement de négligence de modèles et considèrent des connecteurs de cisaillement en utilisant les éléments distribués d'interface. La fermeture des problèmes qui surgissent dans la degré-de-liberté 10 (DOF) déplacement-a basé l'élément qui assure la plus basse régularité exigée par le problème sont détectées. Puis, un élément fermer à clef-libre qui se fonde sur une intégration réduite et une méthode de facteur de graduation est proposé et analysé des discrétisations à maille fine. Des erreurs d'énergie et les taux de convergence des éléments proposés sont illustrés tandis que des exemples numériques traitant un faisceau composé fixe-extrémité-acier-concret et un faisceau concret simplement soutenu de pièce en t sont considérés comme confirmers la validité de la solution de forme close et illustrer l'exécution des elemnts proposés, particulièrement de ceux avec 10 et 13 DOF.
En ligne : feifei.sun@ing.unitn.it, oreste.bursi@ing.unitn.it
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 211-220 p.
Titre : Artificial Ground Freezing of Fully Saturated Soil: Thermal Problem Titre original : Congélation Artificielle de la Terre du Sol Entièrement Saturé : Problème Thermique Type de document : texte imprimé Auteurs : Lckner, Roman, Auteur ; Amon, Andreas, Auteur ; Lagger, Hannes Article en page(s) : 211-220 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Frozen soil Freezing Homogeneity Soil improvement Tunneling Saturated soils Thermal analysis Sols congelés Congélation Homogénéité Amélioration de sol Perçage d'un tunnel Sols saturés Analyse thermique Index. décimale : 621.34 Résumé : Freezing of water in porous media such as soil results in a change of mechanical and thermal properties. This change of properties is exploited during artificial ground freezing (AGF) employed in tunneling, during open excavations, and for retaining structures. In this paper, a phase-change model for the simulation of freezing of fully saturated soil is presented. Disregarding the influence of mechanical loading on the freezing process, only the solution of the thermal problem, i.e., determination of the temperature field, is addressed. The (macroscopie) thermal properties are related to the material parameters of the different materail phases, such as soil particles, water, and ice. This approach allows us to minimize the number of input parameters of the phase-change model and to account for the change of thermal properties in the course of the freezing process. The Performance of the proposed models is illustrated by the reanalysis of freezing experiments and of an AGF construction site Vienna, Austria.
La congélation de l'eau dans des médias poreux tels que le sol a comme conséquence un changement des propriétés mécaniques et thermiques. Ce changement des propriétés est exploité pendant la congélation artificielle de la terre (AGF) utilisée dans le perçage d'un tunnel, pendant les excavations ouvertes, et pour les structures de retenue. En cet article, phase-changez le modèle pour la simulation de la congélation du sol entièrement saturé est présenté. Abstraction faite de l'influence du chargement mécanique sur le procédé de congélation, seulement la solution du problème thermique, c.-à-d., détermination du champ de la température, est adressée. (macroscopie) les propriétés thermiques sont liées aux paramètres matériels des différentes phases de materail, telles que les particules de sol, l'eau, et la glace. Cette approche nous permet de réduire au minimum le nombre de paramètres d'entrée de phase-changent le modèle et de expliquer le changement des propriétés thermiques au cours du procédé de congélation. L'exécution des modèles proposés est illustrée par le reanalysis des expériences de congélation et d'un chantier de construction d'AGF Vienne, Autriche.
En ligne : roman.lackner@tuwien.ac.at, andreas.amon@geoconsult.com.sg, hannes.lagger@arup.c [...] [article] Artificial Ground Freezing of Fully Saturated Soil: Thermal Problem = Congélation Artificielle de la Terre du Sol Entièrement Saturé : Problème Thermique [texte imprimé] / Lckner, Roman, Auteur ; Amon, Andreas, Auteur ; Lagger, Hannes . - 211-220 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 211-220 p.
Mots-clés : Frozen soil Freezing Homogeneity Soil improvement Tunneling Saturated soils Thermal analysis Sols congelés Congélation Homogénéité Amélioration de sol Perçage d'un tunnel Sols saturés Analyse thermique Index. décimale : 621.34 Résumé : Freezing of water in porous media such as soil results in a change of mechanical and thermal properties. This change of properties is exploited during artificial ground freezing (AGF) employed in tunneling, during open excavations, and for retaining structures. In this paper, a phase-change model for the simulation of freezing of fully saturated soil is presented. Disregarding the influence of mechanical loading on the freezing process, only the solution of the thermal problem, i.e., determination of the temperature field, is addressed. The (macroscopie) thermal properties are related to the material parameters of the different materail phases, such as soil particles, water, and ice. This approach allows us to minimize the number of input parameters of the phase-change model and to account for the change of thermal properties in the course of the freezing process. The Performance of the proposed models is illustrated by the reanalysis of freezing experiments and of an AGF construction site Vienna, Austria.
La congélation de l'eau dans des médias poreux tels que le sol a comme conséquence un changement des propriétés mécaniques et thermiques. Ce changement des propriétés est exploité pendant la congélation artificielle de la terre (AGF) utilisée dans le perçage d'un tunnel, pendant les excavations ouvertes, et pour les structures de retenue. En cet article, phase-changez le modèle pour la simulation de la congélation du sol entièrement saturé est présenté. Abstraction faite de l'influence du chargement mécanique sur le procédé de congélation, seulement la solution du problème thermique, c.-à-d., détermination du champ de la température, est adressée. (macroscopie) les propriétés thermiques sont liées aux paramètres matériels des différentes phases de materail, telles que les particules de sol, l'eau, et la glace. Cette approche nous permet de réduire au minimum le nombre de paramètres d'entrée de phase-changent le modèle et de expliquer le changement des propriétés thermiques au cours du procédé de congélation. L'exécution des modèles proposés est illustrée par le reanalysis des expériences de congélation et d'un chantier de construction d'AGF Vienne, Autriche.
En ligne : roman.lackner@tuwien.ac.at, andreas.amon@geoconsult.com.sg, hannes.lagger@arup.c [...]
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 221-224 p.
Titre : Localized Buckling of Bilinear Elastic Ring under External Pressure Titre original : Boucle Localisée de l'Anneau Elastique Bilinéaire sous la Pression Externe Type de document : texte imprimé Auteurs : Kim, Deokjoo, Auteur ; Chaudhuri, Reaz A., Auteur Article en page(s) : 221-224 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Nonlinear analysis Buckling Hydrostatic pressures Ring Analyse non-linéaire Boucle Pressions hydrostatiques Anneaux Index. décimale : 621.34 Résumé : A Fully nonlinear finite element analysis for prediction of localization in moderately thick imperfect rings under applied hydrostatic pressure is presented. The Present nonlinear finite element solution methodology includes all the nonlinear terms in the kinematic equations and utilizes the total Lagrangian formulation in the constitutive equations and incremental equilibrium equations. A Curved six-node element, based on an assumed quadratic displacementfield (in the circumferential coordinate), employs a two-dimensional hypothesis, known as linear displacement distribution through thickness theory, to capture the effect of the transverse shear/normal (especially, shear) deformation behavior. The Driving factor behind this analysis is to determine the onset of localization arising out of the bilinear material behavior of the ring with modal imperfection. Numerical results suggest that material bilinearity is primarily responsible for the appearance of a limit or localization (peak pressure) point on the postbuckling equilibrium path of an imperfect ring.
Une analyse finie entièrement non-linéaire d'élément pour la prévision de la localisation en anneaux imparfaits modérément épais sous la pression hydrostatique appliquée est présentée. La méthodologie finie non-linéaire actuelle de solution d'élément inclut toutes les limites non-linéaires dans les équations cinématiques et utilise toute la formulation lagrangienne dans les équations constitutives et des équations par accroissement d'équilibre. Un élément incurvé de six-noeud, basé sur un displacementfield quadratique assumé (dans la coordonnée circulaire), utilise une hypothèse bidimensionnelle, connue sous le nom de distribution linéaire de déplacement par la théorie d'épaisseur, pour capturer l'effet du comportement transversal de déformation de shear/normal (en particulier, cisaillement). Le facteur de conduite derrière cette analyse doit déterminer le début de la localisation provenant du comportement matériel bilinéaire de l'anneau avec l'imperfection modale. Les résultats numériques suggèrent que le bilinearity matériel soit principalement responsable de l'aspect d'un point de limite ou de localisation (pression maximale) sur le chemin postbuckling d'équilibre d'un anneau imparfait.
En ligne : r.chaudhuricm@cc.utah.edu [article] Localized Buckling of Bilinear Elastic Ring under External Pressure = Boucle Localisée de l'Anneau Elastique Bilinéaire sous la Pression Externe [texte imprimé] / Kim, Deokjoo, Auteur ; Chaudhuri, Reaz A., Auteur . - 221-224 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 2 (Fevrier 2005) . - 221-224 p.
Mots-clés : Nonlinear analysis Buckling Hydrostatic pressures Ring Analyse non-linéaire Boucle Pressions hydrostatiques Anneaux Index. décimale : 621.34 Résumé : A Fully nonlinear finite element analysis for prediction of localization in moderately thick imperfect rings under applied hydrostatic pressure is presented. The Present nonlinear finite element solution methodology includes all the nonlinear terms in the kinematic equations and utilizes the total Lagrangian formulation in the constitutive equations and incremental equilibrium equations. A Curved six-node element, based on an assumed quadratic displacementfield (in the circumferential coordinate), employs a two-dimensional hypothesis, known as linear displacement distribution through thickness theory, to capture the effect of the transverse shear/normal (especially, shear) deformation behavior. The Driving factor behind this analysis is to determine the onset of localization arising out of the bilinear material behavior of the ring with modal imperfection. Numerical results suggest that material bilinearity is primarily responsible for the appearance of a limit or localization (peak pressure) point on the postbuckling equilibrium path of an imperfect ring.
Une analyse finie entièrement non-linéaire d'élément pour la prévision de la localisation en anneaux imparfaits modérément épais sous la pression hydrostatique appliquée est présentée. La méthodologie finie non-linéaire actuelle de solution d'élément inclut toutes les limites non-linéaires dans les équations cinématiques et utilise toute la formulation lagrangienne dans les équations constitutives et des équations par accroissement d'équilibre. Un élément incurvé de six-noeud, basé sur un displacementfield quadratique assumé (dans la coordonnée circulaire), utilise une hypothèse bidimensionnelle, connue sous le nom de distribution linéaire de déplacement par la théorie d'épaisseur, pour capturer l'effet du comportement transversal de déformation de shear/normal (en particulier, cisaillement). Le facteur de conduite derrière cette analyse doit déterminer le début de la localisation provenant du comportement matériel bilinéaire de l'anneau avec l'imperfection modale. Les résultats numériques suggèrent que le bilinearity matériel soit principalement responsable de l'aspect d'un point de limite ou de localisation (pression maximale) sur le chemin postbuckling d'équilibre d'un anneau imparfait.
En ligne : r.chaudhuricm@cc.utah.edu
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