Analysis of Combined Bending and Punching Tests of Reinforced Concrete Slabs within IMPACT III Project

The paper reports on a collaborative effort between the Swiss Federal Nuclear Safety Inspectorate (ENSI) and their consultants Principia and Stangenberg. As part of the IMPACT III project, reduced scale impact tests of reinforced concrete structures were carried out. The simulation of test X3 is presented here and the numerical results are compared with those obtained in the test, carried out in August 2013. The general object is to improve the safety of nuclear facilities and, more specifically, to demonstrate the capabilities of current simulation techniques to reproduce the behaviour of a reinforced concrete structure impacted by a soft missile. The missile is a steel tube with a mass of 50 kg and travelling at 140 m/s. The target is a 250 mm thick, 2,1 m by 2,1 m reinforced concrete wall, held in a stiff supporting frame. The reinforcement includes both longitudinal and transverse rebars. Calculations were carried out before and after the test with Abaqus (Principia) and SOFiSTiK (Stangenberg). In the Abaqus simulation the concrete is modelled using solid elements and a damaged plasticity formulation, the rebars with embedded beam elements, and the missile with shell elements. In SOFiSTiK the target is modelled with non-linear, layered shell elements for the reinforcement on both sides; non-linear shear deformations of shell/plate elements are approximately included. The results generally indicate a good agreement between calculations and measurements.

Optimum position of steel outrigger system for high rise composite buildings subjected to wind loads

The responses of composite buildings under wind loads clearly become more critical as the building becomes taller, less stiff and more lightweight. When the composite building increases in height, the stiffness of the structure becomes more important factor and introduction to belt truss and outrigger system is often used to provide sufficient lateral stiffness to the structure. Most of the research works to date is limited to reinforced concrete building with outrigger system of concrete structure, simple building plan layout, single height of a building, one direction wind and single level of outrigger arrangement. There is a scarcity in research works about the effective position of outrigger level on composite buildings under lateral wind loadings when the building plan layout, height and outrigger arrangement are varied. The aim of this paper is to determine the optimum location of steel belt and outrigger systems by using different arrangement of single and double level outrigger for different size, shape and height of composite building. In this study a comprehensive finite element modelling of composite building prototypes is carried out, with three different layouts (Rectangular, Octagonal and L shaped) and for three different storey (28, 42 and 57-storey). Models are analysed for dynamic cyclonic wind loads with various combination of steel belt and outrigger bracings. It is concluded that the effectiveness of the single and double level steel belt and outrigger bracing are varied based on their positions for different size, shape and height of composite building.

The Science and Art of Light

Architecture today often is praised for its tectonics, floating volumes, and sensational, gravity-defying stunts of “starchitecture.” Yet, very so often there is a building that inspires descriptions of the sublime, the experiential, and the power of light and architecture to transcend our expectations. The new Meinel Optical Sciences Research Building, designed by Phoenix-based Richärd+Bauer for the University of Arizona, Tucson, is one of these architectural rarities. Already drawing comparisons to Louis Kahn's 1965 Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, California, the indescribable quality of light that characterizes the best of Kahn's work also resonates in Richärd+Bauer's new building. Both an expansion and renovation of the existing College of Optical Sciences facilities, the Meinel building includes teaching and research laboratories, six floors of offices, discussion areas, conference rooms, and an auditorium. The new 47,000 square-foot cast-in-place concrete structure, wrapped on three-sides in copper-alloy panels, harmonizes with the largely brick vocabulary of the campus while reflecting the ethereal quality of the wide Arizona sky. The façade, however, is merely a prelude for what awaits inside—where light and architecture seamlessly combine to create moments of pure awe.

裂缝光纤传感的工程应用

光纤传感的灵敏性及工程"存活率"是其工程实用化的两个关键技术参量,对光纤-混凝土结构两种常用裂缝光纤传感光信号对裂缝宽度的灵敏性与存活率进行了实验研究,对光纤涂覆层对灵敏性影响的大小和机理进行了分析,并制作了灵敏性与存活率均较高的光纤试验样本,与裂缝成45°夹角时,相比于等直径的普通二次涂覆粗光纤(10/125/900μm),样本的灵敏性提高近65%,而存活率亦高出约15%。研究结果可为裂缝光纤传感的优化设计和工程应用提供了基本参照。

A study of the proposed Diamond Creek Reservoir

Politically the Colorado river is an interstate as well as an international stream. Physically the basin divides itself distinctly into three sections. The upper section from head waters to the mouth of San Juan comprises about 40 percent of the total of the basin and affords about 87 percent of the total runoff, or an average of about 15 000 000 acre feet per annum. High mountains and cold weather are found in this section. The middle section from the mouth of San Juan to the mouth of the Williams comprises about 35 percent of the total area of the basin and supplies about 7 percent of the annual runoff. Narrow canyons and mild weather prevail in this section. The lower third of the basin is composed of mainly hot arid plains of low altitude. It comprises some 25 percent of the total area of the basin and furnishes about 6 percent of the average annual runoff.

The proposed Diamond Creek reservoir is located in the middle section and is wholly within the boundary of Arizona. The site is at the mouth of Diamond Creek and is only 16 m. from Beach Spring, a station on the Santa Fe railroad. It is solely a power project with a limited storage capacity. The dam which creats the reservoir is of the gravity type to be constructed across the river. The walls and foundation are of granite. For a dam of 290 feet in height, the back water will be about 25 m. up the river.

The power house will be placed right below the dam perpendicular to the axis of the river. It is entirely a concrete structure. The power installation would consist of eighteen 37 500 H.P. vertical, variable head turbines, directly connected to 28 000 kwa. 110 000 v. 3 phase, 60 cycle generators with necessary switching and auxiliary apparatus. Each unit is to be fed by a separate penstock wholly embedded into the masonry.

Concerning the power market, the main electric transmission lines would extend to Prescott, Phoenix, Mesa, Florence etc. The mining regions of the mountains of Arizona would be the most adequate market. The demand of power in the above named places might not be large at present. It will, from the observation of the writer, rapidly increase with the wonderful advancement of all kinds of industrial development.

All these things being comparatively feasible, there is one difficult problem: that is the silt. At the Diamond Creek dam site the average annual silt discharge is about 82 650 acre feet. The geographical conditions, however, will not permit silt deposites right in the reservoir. So this design will be made under the assumption given in Section 4.

The silt condition and the change of lower course of the Colorado are much like those of the Yellow River in China. But one thing is different. On the Colorado most of the canyon walls are of granite, while those on the Yellow are of alluvial loess: so it is very hard, if not impossible, to get a favorable dam site on the lower part. As a visitor to this country, I should like to see the full development of the Colorado: but how about THE YELLOW!

Estimativa de espessura do concreto utilizando o método do eco - impacto

Nesta pesquisa utilizou-se um equipamento experimental que utiliza o método do eco-impacto produzido no Laboratório de Ensaios Físicos do Instituto Politécnico do Rio de Janeiro (UERJ/IPRJ), para estimar a espessuras de placas de concreto através da propagação de ondas de tensão geradas por um impacto. Para determinação dessa espessura, foram investigados vários mecanismos de estruturação do protótipo do equipamento com objetivo de se obter a melhor leitura possível, por meio das literaturas existentes. Entre parâmetros avaliados no estudo, estava o modelo de sensor a ser utilizado, o tipo de impactor, a precisão relacionada à aquisição de dados e o tratamento do mesmo, a distância entre o ponto de impacto e o transdutor (sensor), e o local de teste. Os resultados experimentais concordam com as previsões teóricas e revelam que este método é eficiente para análise de estrutura de concreto. A análise da espessura e resposta em frequência de um novo protótipo desenvolvido e os testes realizados possibilitou um erro médio de espessura real para amostras sem agregados de 0,39% e para as amostras com agregados com de 0,64%. Esses resultados apontam que o equipamento produzido tem potencial e que o mesmo pode ser utilizado para avaliação de estrutura de concreto.

混凝土薄壳球形水窖结构的优化设计

分析球形水窖空间结构的应力分布情况并进行几何尺寸优化,避免建设者根据经验来确定球形水窖的厚度、构造及混凝土标号,以节省建窖材料,同时防止应力不足而发生破坏。【方法】利用基于ANSYS平台新开发的窖体有限元分析软件,对实际中窖壁厚度为4和11 cm的混凝土薄壳球形水窖进行空间结构应力分析,同时以水窖耗材量最小为目标函数,以许用应力和变形量为约束条件,对其进行几何尺寸优化。【结果】计算得出窖壁厚度为4和11 cm的水窖最大拉应力分别为1 380.00和447.31 kPa,最大压应力分别为5 153.20和1 896.70 kPa;优化出空窖不利工况下容积为20,30和40 m3的球形水窖窖壁最佳厚度,即栗钙土地区分别为0.051,0.061和0.065m,黄土地区分别为0.050,0.059和0.062 m。【结论】经软件优化计算后的球形水窖结构,既能满足强度和刚度的要求,同时也最大限度地节约了材料用量;利用新开发的窖体结构优化分析软件,能够对球形水窖进行空间应力分析与结构优化,可以作为球形水窖设计软件。

Desenvolvimento e avaliação de um sistema de monitorização da corrosão electroquímica no betão armado

O presente trabalho teve como principal objectivo desenvolver e avaliar o desempenho de um sistema de monitorização da corrosão no betão armado. Para tal foram construídos dois provetes de classe 20/25, e outros dois de classe 30/35. Dentro desses quatro provetes foram instalados sensores de corrosão designados por Monicorr. Para cada classe de betão utilizaram-se dois tipos diferentes de contaminação, designadas por A e B. A contaminação do tipo A é feita adicionando durante a amassadura do betão uma solução aquosa de cloreto de cálcio a 4% em massa de cimento e sujeitando esses provetes a ciclos de condensação de 50h, durante um período de 1000h. A contaminação do tipo B é feita sujeitando os outros dois provetes de classes diferentes a ciclos de 100h de nevoeiro salino a 3% em massa de água, durante um período de 2000h. Para avaliar o desempenho do sistema de monitorização Monicorr foram comparados os valores da velocidade de corrosão instantânea por LPR, a resistividade do betão e o potencial de corrosão da armadura, obtidos pelo sistema Monicorr, com os obtidos por aparelhos utilizados para o mesmo efeito em laboratório. Paralelamente, estudou-se também a variação do potencial de corrosão da armadura em função da área oxidada. Para além disso desenvolveu-se um conjunto de pseudo referências de grafite dopada com diferentes percentagens de cimento e avaliou-se a sua estabilidade relativamente ao eléctrodo de calomelanos e óxido de managanês manganês em soluções de hidróxido de cálcio saturada e de betão armado contaminado com sais cloreto. Finalmente foram ainda desenvolvidas duas tarefas, a primeira relacionada com os resultados obtidos na medição da resistividade do betão armado pelas técnicas de dois pinos e quatro pinos, e a segunda com o desenvolvimento de um método rápido de contaminação do betão armado com dióxido de enxofre. Os resultados obtidos permitem concluir que: - o sistema de monitorização Monicorr apresenta um comportamento muito semelhante aos utilizados em laboratório para medir grandezas como o potencial de corrosão da armadura, resistividade do betão e velocidade de corrosão instantânea por LPR; - a monitorização das três grandezas atrás referidas pode ser uma ferramenta importante para permitir saber qual é o desenvolvimento corrosivo de uma estrutura de betão armado; os eléctrodos de grafite dopada com cimento apresentam uma elevada estabilidade nos meios testados tendo um desempenho muito semelhante à referência de manganês óxido de manganês para os mesmos meios. Relativamente à influência da área oxidada no potencial de corrosão da armadura não foi possível tirar conclusões. Foi possível, também, concluir que existe uma clara concordância entre as medições da resistividade do betão utilizando o método dos dois pinos e o método dos quatro pinos. Finalmente pode-se concluir que a metodologia desenvolvida para contaminar provetes de betão com iões sulfato obtém bons resultados ao fim de, apenas, 48h de contaminação.

Imaginative Mislocation: Hiroshima’s Genbaku Dome, Ground Zero of the Twentieth Century

The controversy that erupted in March over the publication of Charles Pellegrino’s account of the atomic bombings of Japan, The Last Train from Hiroshima, suggests that the historical legacy of the first military use of atomic weaponry is still fiercely contested in the USA. The spat is merely the latest conflict in a long war over the significance of the bombings, which resurfaces with each new book, exhibition or programme that appears. When the ruins of the Genbaku (Atomic Bomb) Dome – formerly the Hiroshima Prefectural Commercial Exhibition Hall – were nominated as a UNESCO World Heritage Site in 1995, the United States objected on the basis of concerns over a ‘lack of historical perspective’, arguing that the ‘events antecedent to the United States’ use of atomic weapons to end World War II are key to understanding the tragedy of Hiroshima’. The appeal to historical facts by both US diplomats and, more recently, military veterans contrasts with the dehistoricized emphasis of other Western cultural responses to Hiroshima. But what both kinds of reception share is an occlusion of the prehistory of capitalist liberalism, colonialism and imperialism which produces Japanese modernity,a prehistory which is itself built into the Genbaku Dome’s concrete structure, and an afterlife of nuclear pacification which produces the global context of terrorism as the continuation of war by other means.

Acompanhamento de obra: optimização de soluções: técnicas de cofragem (Atlântico Estoril Residence)

Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Projeto de fundações e estrutura de colégio em Ponta Delgada utilizando os eurocódigos estruturais

Trabalho de Projeto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas

Estudo comparativo da estrutura de betão armado de um edifício dimensionada segunda a actual regulamentação nacional e os eurocódigos estruturais

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil - Ramo de Estruturas

Verificação da segurança à ação sísmica da estrutura de um colégio em Ponta Delgada utilizando o Eurocódigo 8 - parte 3

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas

Projeto de fundações e estrutura de ampliação de escola utilizando os eurocódigos estruturais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização estruturas