A Continuous Span Aluminum Girder Concrete Deck Bridge - Part 1 of 2: Field Test Performance and Evaluation, 1996

This report addresses the field testing and analysis of those results to establish the behavior of the original Clive Road Bridge that carried highway traffic over Interstate 80 (I-80) in the northwest region of Des Moines, Iowa. The bridge was load tested in 1959, shortly after its construction and in 1993, just prior to its demolition. This report presents some of the results from both field tests, finite element predictions of the behavior of aluminum bridge girders, and load distribution studies.

High Molecular Weight Methacrylate Sealing of a Bridge Deck, HR-2031, Construction Report, 1988

The Iowa Department of Transportation used a high molecular weight methacrylate (HMWM) resin to seal a 3,340 ft. x 64 ft. bridge deck in October 1986. The sealing was necessary to prevent deicing salt brine from entering a substantial number of transverse cracks that coincided with the epoxy coated top steel and unprotected bottom steel. HMWM resin is a three component product composed of a monomer, a curnene hydroperoxide initiator and a cobalt naphthenate promoter. The HMWM was applied with a dual spray bar system and flat-fan nozzles. Initiated monomer delivered through one spray bar was mixed in the air with promoted monomer from the other spray bar. The application rate averaged 0.956 gallons per 100 square feet for the tined textured driving lanes. Dry sand was broadcast on the surface at an average coverage of 0.58 lbs. per square yard to maintain friction. Coring showed that the H.MWM resin penetrated the cracks more than two inches deep. Testing of the treated deck yielded Friction Numbers averaging 33 with a treaded tire compared to 36 prior to treatment. An inspection soon after treatment found five leaky cracks in one of the 15 spans. One inspection during a steady rain showed no leakage, but leakage from numerous cracks occurred during a subsequent rain. A second HMWM application was made on two spans to determine if a double application would prevent leakage. This evaluation has not been completed.

Investigation of Techniques for Accelerating the Construction of Bridge Deck Overlays, 2016

Use of bridge deck overlays is important in maximizing bridge service life. Overlays can replace the deteriorated part of the deck, thus extending the bridge life. Even though overlay construction avoids the construction of a whole new bridge deck, construction still takes significant time in re-opening the bridge to traffic. Current processes and practices are time-consuming and multiple opportunities may exist to reduce overall construction time by modifying construction requirements and/or materials utilized. Reducing the construction time could have an effect on reducing the socioeconomic costs associated with bridge deck rehabilitation and the inconvenience caused to travelers. This work included three major tasks with literature review, field investigation, and laboratory testing. Overlay concrete mix used for present construction takes long curing hours and therefore an investigation was carried out to find fast-curing concrete mixes that could reduce construction time. Several fast-cuing concrete mixes were found and suggested for further evaluation. An on-going overlay construction project was observed and documented. Through these observations, several opportunities were suggested where small modifications in the process could lead to significant time savings. With current standards of the removal depth of substrate concrete in Iowa, it takes long hours for the removal process. Four different laboratory tests were performed with different loading conditions to determine the necessary substrate concrete removal depth for a proper bond between the substrate concrete and the new overlay concrete. Several parameters, such as failure load, bond stress, and stiffness, were compared for four different concrete removal depths. Through the results and observations of this investigation several conclusions were made which could reduce bridge deck overlay construction time.

Preliminary Studies of Remedial Measures for the Prevention of Bridge Deck Deterioration, HR-146, 1970

Four series of five specimens each were investigated for static and fatigue strength. These four series differed in that there were two variables, the first being the subsidence of concrete around reinforcing bars and the second being shrinkage due to two different curing conditions. The combinations of these variables were then compared to each other by use of, load-deflection curves and S-H fatigue curves.

A Continuous Span Aluminum Girder Concrete Deck Bridge - Part 2 of 2: Fatigue Tests of Aluminum Girders, Final Report, 1997

In 1957, the Iowa State Highway Commission, with financial assistance from the aluminum industry, constructed a 220-ft (67-m) long, four-span continuous, aluminum girder bridge to carry traffic on Clive Road (86th Street) over Interstate 80 near Des Moines, Iowa. The bridge had four, welded I-shape girders that were fabricated in pairs with welded diaphragms between an exterior and an interior girder. The interior diaphragms between the girder pairs were bolted to girder brackets. A composite, reinforced concrete deck served as the roadway surface. The bridge, which had performed successfully for about 35 years of service, was removed in the fall of 1993 to make way for an interchange at the same location. Prior to the bridge demolition, load tests were conducted to monitor girder and diaphragm bending strains and deflections in the northern end span. Fatigue testing of the aluminum girders that were removed from the end spans were conducted by applying constant-amplitude, cyclic loads. These tests established the fatigue strength of an existing, welded, flange-splice detail and added, welded, flange-cover plates and horizontal web plate attachment details. This part, Part 2, of the final report focuses on the fatigue tests of the aluminum girder sections that were removed from the bridge and on the analysis of the experimental data to establish the fatigue strength of full-size specimens. Seventeen fatigue fractures that were classified as Category E weld details developed in the seven girder test specimens. Linear regression analyses of the fatigue test results established both nominal and experimental stress-range versus load cycle relationships (SN curves) for the fatigue strength of fillet-welded connections. The nominal strength SN curve obtained by this research essentially matched the SN curve for Category E aluminum weldments given in the AASHTO LRFD specifications. All of the Category E fatigue fractures that developed in the girder test specimens satisfied the allowable SN relationship specified by the fatigue provisions of the Aluminum Association. The lower-bound strength line that was set at two standard deviations below the least squares regression line through the fatigue fracture data points related well with the Aluminum Association SN curve. The results from the experimental tests of this research have provided additional information regarding behavioral characteristics of full-size, aluminum members and have confirmed that aluminum has the strength properties needed for highway bridge girders.

Fatigue analysis of brackets with and without scallop for bridge and other deck structure using effective notch stress.

Due to functional requirement of a structural detail brackets with and without scallop are frequently used in bridges, decks, ships and offshore structure. Scallops are designed to serve as passage way for fluids, to reduce weld length and plate distortions. Moreover, scallops are used to avoid intersection of two or more welds for the fact that there is the presence of inventible inherent initial crack except for full penetrated weld and the formation of multi-axial stress state at the weld intersection. Welding all around the scallop corner increase the possibility of brittle fracture even for the case the bracket is not loaded by primary load. Avoiding of scallop will establish an initial crack in the corner if bracket is welded by fillet welds. If the two weld run pass had crossed, this would have given a 3D residual stress situation. Therefore the presences and absence of scallop necessitates the 3D FEA fatigue resistance of both types of brackets using effective notch stress approach ( ). FEMAP 10.1 with NX NASTRAN was used for the 3D FEA. The first and main objective of this research was to investigate and compare the fatigue resistance of brackets with and without scallop. The secondary goal was the fatigue design of scallops in case they cannot be avoided for some reason. The fatigue resistance for both types of brackets was determined based on approach using 1 mm fictitiously rounded radius based on IIW recommendation. Identical geometrical, boundary and loading conditions were used for the determination and comparison of fatigue resistance of both types of brackets using linear 3D FEA. Moreover the size effect of bracket length was also studied using 2D SHELL element FEA. In the case of brackets with scallop the flange plate weld toe at the corner of the scallop was found to exhibit the highest and made the flange plate weld toe critical for fatigue failure. Whereas weld root and weld toe at the weld intersections were the highly stressed location for brackets without scallop. Thus weld toe for brackets with scallop, and weld root and weld toe for brackets without scallop were found to be the critical area for fatigue failure. Employing identical parameters on both types of brackets, brackets without scallop had the highest except for full penetrated weld. Furthermore the fatigue resistance of brackets without scallop was highly affected by the lack of weld penetration length and it was found out that decreased as the weld penetration was increased. Despite the fact that the very presence of scallop reduces the stiffness and also same time induce stress concentration, based on the 3D FEA it is worth concluding that using scallop provided better fatigue resistance when both types of brackets were fillet welded. However brackets without scallop had the highest fatigue resistance when full penetration weld was used. This thesis also showed that weld toe for brackets with scallop was the only highly stressed area unlike brackets without scallop in which both weld toe and weld root were the critical locations for fatigue failure when different types of boundary conditions were used. Weld throat thickness, plate thickness, scallop radius, lack of weld penetration length, boundary condition and weld quality affected the fatigue resistance of both types of brackets. And as a result, bracket design procedure, especially welding quality and post weld treatment techniques significantly affect the fatigue resistance of both type of brackets.

Deck of stars.

Cincuenta y dos cartas que ponen de manifiesto todo sobre el estudio de las estrellas. Paso a paso enseña cómo elegir estrellas mirando los equipos, identificar las constelaciones, y grabar lo visto usando astrofotografía.

All Hands on Deck: Transdisciplinary Approaches to Emerging Infectious Disease

The increasing burden of emerging infectious diseases worldwide confronts us with numerous challenges, including the imperative to design research and responses that are commensurate to understanding the complex social and ecological contexts in which infectious diseases occur. A diverse group of scientists met in Hawaii in March 2005 to discuss the linked social and ecological contexts in which infectious diseases emerge. A subset of the meeting was a group that focused on ‘‘transdisciplinary approaches’’ to integrating knowledge across and beyond academic disciplines in order to improve prevention and control of emerging infections. This article is based on the discussions of that group. Here, we outline the epidemiological legacy that has dominated infectious disease research and control up until now, and introduce the role of new, transdisciplinary and systems-based approaches to emerging infectious diseases.Wedescribe four cases of transboundary health issues and use them to discuss the potential benefits, as well as the inherent difficulties, in understanding the social–ecological contexts in which infectious diseases occur and of using transdisciplinary approaches to deal with them.

Paralelização de métodos de resolução de sistemas lineares esparsos com o DECK em um Cluster de PCs

O objetivo desta dissertação é a paralelização e a avaliação do desempenho de alguns métodos de resolução de sistemas lineares esparsos. O DECK foi utilizado para implementação dos métodos em um cluster de PCs. A presente pesquisa é motivada pela vasta utilização de Sistemas de Equações Lineares em várias áreas científicas, especialmente, na modelagem de fenômenos físicos através de Equações Diferenciais Parciais (EDPs). Nessa área, têm sido desenvolvidas pesquisas pelo GMC-PAD – Grupo de Matemática da Computação e Processamento de Alto Desempenho da UFRGS, para as quais esse trabalho vem contribuindo. Outro fator de motivação para a realização dessa pesquisa é a disponibilidade de um cluster de PCs no Instituto de Informática e do ambiente de programação paralela DECK – Distributed Execution and Communication Kernel. O DECK possibilita a programação em ambientes paralelos com memória distribuída e/ou compartilhada. Ele está sendo desenvolvido pelo grupo de pesquisas GPPD – Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído e com a paralelização dos métodos, nesse ambiente, objetiva-se também validar seu funcionamento e avaliar seu potencial e seu desempenho. Os sistemas lineares originados pela discretização de EDPs têm, em geral, como características a esparsidade e a numerosa quantidade de incógnitas. Devido ao porte dos sistemas, para a resolução é necessária grande quantidade de memória e velocidade de processamento, característicos de computações de alto desempenho. Dois métodos de resolução foram estudados e paralelizados, um da classe dos métodos diretos, o Algoritmo de Thomas e outro da classe dos iterativos, o Gradiente Conjugado. A forma de paralelizar um método é completamente diferente do outro. Isso porque o método iterativo é formado por operações básicas de álgebra linear, e o método direto é formado por operações elementares entre linhas e colunas da matriz dos coeficientes do sistema linear. Isso permitiu a investigação e experimentação de formas distintas de paralelismo. Do método do Gradiente Conjugado, foram feitas a versão sem précondicionamento e versões pré-condicionadas com o pré-condicionador Diagonal e com o pré-condicionador Polinomial. Do Algoritmo de Thomas, devido a sua formulação, somente a versão básica foi feita. Após a paralelização dos métodos de resolução, avaliou-se o desempenho dos algoritmos paralelos no cluster, através da realização de medidas do tempo de execução e foram calculados o speedup e a eficiência. As medidas empíricas foram realizadas com variações na ordem dos sistemas resolvidos e no número de nodos utilizados do cluster. Essa avaliação também envolveu a comparação entre as complexidades dos algoritmos seqüenciais e a complexidade dos algoritmos paralelos dos métodos. Esta pesquisa demonstra o desempenho de métodos de resolução de sistemas lineares esparsos em um ambiente de alto desempenho, bem como as potencialidades do DECK. Aplicações que envolvam a resolução desses sistemas podem ser realizadas no cluster, a partir do que já foi desenvolvido, bem como, a investigação de précondicionadores, comparação do desempenho com outros métodos de resolução e paralelização dos métodos com outras ferramentas possibilitando uma melhor avaliação do DECK.

Paralelizações de métodos numéricos em clusters empregando as bibliotecas MPICH, DECK e Pthread

Este trabalho tem como objetivo desenvolver e empregar técnicas e estruturas de dados agrupadas visando paralelizar os métodos do subespaço de Krylov, fazendo-se uso de diversas ferramentas e abordagens. A partir dos resultados é feita uma análise comparativa de desemvpenho destas ferramentas e abordagens. As paralelizações aqui desenvolvidas foram projetadas para serem executadas em um arquitetura formada por um agregado de máquinas indepentes e multiprocessadas (Cluster), ou seja , são considerados o paralelismo e intra-nodos. Para auxiliar a programação paralela em clusters foram, e estão sendo, desenvolvidas diferentes ferramentas (bibliotecas) que visam a exploração dos dois níveis de paralelismo existentes neste tipo de arquitetura. Neste trabalho emprega-se diferentes bibliotecas de troca de mensagens e de criação de threads para a exploração do paralelismo inter-nodos e intra-nodos. As bibliotecas adotadas são o DECK e o MPICH e a Pthread. Um dos itens a serem analisados nestes trabalho é acomparação do desempenho obtido com essas bibliotecas.O outro item é a análise da influência no desemepnho quando quando tulizadas múltiplas threads no paralelismo em clusters multiprocessados. Os métodos paralelizados nesse trabalho são o Gradiente Conjugação (GC) e o Resíduo Mínmo Generalizado (GMRES), quepodem ser adotados, respectivamente, para solução de sistemas de equações lineares sintéticos positivos e definidos e não simétricas. Tais sistemas surgem da discretização, por exemplo, dos modelos da hidrodinâmica e do transporte de massa que estão sendo desenvolvidos no GMCPAD. A utilização desses métodos é justificada pelo fato de serem métodos iterativos, o que os torna adequados à solução de sistemas de equações esparsas e de grande porte. Na solução desses sistemas através desses métodos iterativos paralelizados faz-se necessário o particionamento do domínio do problema, o qual deve ser feito visando um bom balanceamento de carga e minimização das fronteiras entre os sub-domínios. A estrutura de dados desenvolvida para os métodos paralelizados nesse trabalho permite que eles sejam adotados para solução de sistemas de equações gerados a partir de qualquer tipo de particionamento, pois o formato de armazenamento de dados adotado supre qualquer tipo de dependência de dados. Além disso, nesse trabalho são adotadas duas estratégias de ordenação para as comunicações, estratégias essas que podem ser importantes quando se considera a portabilidade das paralelizações para máquinas interligadas por redes de interconexão com buffer de tamanho insuficiente para evitar a ocorrência de dealock. Os resultados obtidos nessa dissertação contribuem nos trabalhos do GMCPAD, pois as paralelizações são adotadas em aplicações que estão sendo desenvolvidas no grupo.

Sistema Aldeia : programação paralela e distribuída em Java sobre Infiniband e DECK

Esse trabalho de dissertação está incluído no contexto das pesquisas realizadas no Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído da UFRGS. Ele aborda as áreas da computação de alto desempenho, interfaces simples de programação e de sistemas de interconexão de redes velozes. A máquina paralela formada por agregados (clusters) tem se destacado por apresentar os recursos computacionais necessários às aplicações intensivas que necessitam de alto desempenho. Referente a interfaces de programação, Java tem se mostrado uma boa opção para a escrita de aplicações paralelas por oferecer os sistemas de RMI e de soquetes que realizam comunicação entre dois computadores, além de todas as facilidades da orientação a objetos. Na área a respeito de interconexão de rede velozes está emergindo como uma tentativa de padronização a nova tecnologia Infiniband. Ela proporciona uma baixa latência de comunicação e uma alta vazão de dados, além de uma série de vantagens implementadas diretamente no hardware. É neste contexto que se desenvolve o presente trabalho de dissertação de mestrado. O seu tema principal é o sistema Aldeia que reimplementa a interface bastante conhecida de soquetes Java para realizar comunicação assíncrona em agregados formados por redes de sistema. Em especial, o seu foco é redes configuradas com equipamentos Infiniband. O Aldeia objetiva assim preencher a lacuna de desempenho do sistema padrão de soquetes Java, que além de usar TCP/IP possui um caráter síncrono. Além de Infiniband, o Aldeia também procura usufruir dos avanços já realizados na biblioteca DECK, desenvolvida no GPPD da UFRGS. Com a sua adoção, é possível realizar comunicação com uma interface Java sobre redes Myrinet, SCI, além de TCP/IP. Somada a essa vantagem, a utilização do DECK também proporciona a propriedade de geração de rastros para a depuração de programas paralelos escritos com o Aldeia. Uma das grandes vantagens do Aldeia está na sua capacidade de transmitir dados assincronamente. Usando essa técnica, cálculos da aplicação podem ser realizados concorrentemente com as operações pela rede. Por fim, os canais de dados do Aldeia substituem perfeitamente aqueles utilizados para a serialização de objetos. Nesse mesmo caminho, o Aldeia pode ser integrado à sistemas que utilizem a implementação de soquetes Java, agora para operar sobre redes de alta velocidade. Palavras-chave: Arquitetura Infiniband, agregado de computadores, linguagem de programação Java, alto desempenho, interface de programação.

Piattaforma off-shore : progettazione delle procedure di movement e lifting relative al lower level deck section 1 e section 2

Progettazione delle procedure necessarie alla realizzazione di piattaforme off-shore, grandi e complesse strutture intelaiate di pilastri, diagonali, travi primarie e travi secondarie, progettate per insediarsi in ambiente marino ed idonee ad ospitare impianti per l'estrazione di idrocarburi. Durante la fase di progettazione si procede con l'ideare la struttura della piattaforma fino a definire le caratteristiche di ogni componente: tale fase ha come esito la redazione dei project drawings (disegni di progetto). La fase di realizzazione è quella che interessa propriamente il lavoro svolto: a seguito della progettazione infatti emergono nuove problematiche a livello applicativo e costruttivo che necessitano di essere studiate e risolte preventivamente alla costruzione fisica dell'opera. In particolar modo è necessario definire quali parti della struttura possono essere acquistate e quali invece devono essere realizzate su misura. Definite le modalità costruttive, viene effettuato lo studio riguardante la movimentazione dei vari piani della piattaforma, movement, e successivamente le problematiche relative al sollevamento degli stessi, lifting. Le due procedure necessitano di raffinate valutazioni euristiche ed analitiche per garantire che la struttura non collassi.

Sviluppo dell'ingegneria di cantiere per la realizzazione del deck della piattaforma offshore Eni Fauzia

La tesi tratta di tutti gli studi, le verifiche e le procedure necessarie per realizzare il deck di una piattaforma offshore. Il progetto Eni Fauzia è stato seguito dalla Rosetti Marino Spa di Ravenna, presso il cantiere Piomboni.

Determining bridge deck deterioration through the use of 3D photogrammetry

The bridge inspection industry has yet to utilize a rapidly growing technology that shows promise to help improve the inspection process. This thesis investigates the abilities that 3D photogrammetry is capable of providing to the bridge inspector for a number of deterioration mechanisms. The technology can provide information about the surface condition of some bridge components, primarily focusing on the surface defects of a concrete bridge which include cracking, spalling and scaling. Testing was completed using a Canon EOS 7D camera which then processed photos using AgiSoft PhotoScan to align the photos and develop models. Further processing of the models was done using ArcMap in the ArcGIS 10 program to view the digital elevation models of the concrete surface. Several experiments were completed to determine the ability of the technique for the detection of the different defects. The cracks that were able to be resolved in this study were a 1/8 inch crack at a distance of two feet above the surface. 3D photogrammetry was able to be detect a depression of 1 inch wide with 3/16 inch depth which would be sufficient to measure any scaling or spalling that would be required be the inspector. The percentage scaled or spalled was also able to be calculated from the digital elevation models in ArcMap. Different camera factors including the distance from the defects, number of photos and angle, were also investigated to see how each factor affected the capabilities. 3D photogrammetry showed great promise in the detection of scaling or spalling of the concrete bridge surface.