Civil Engineering Commons^™

Upstream Water Flow At Kotri Barrage, Sindh Pakistan, Rakhshinda Bano, Mehdi Khiadani, Steven Burian

Research Datasets

The dataset contains the water flow data at Kotri barrage, Sindh Pakistan

Prediction Of The Compressive Strength And Dynamic Modulus Of Fiber Reinforced Concrete By Ultrasonic Pulse Velocity Measurement At Early Ages, Daniel A. Castillo Pereira

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

This research investigates the relationship between early age ultrasonic pulse velocity and the compressive strength and dynamic modulus of steel, polypropylene, nylon, and glass fiber reinforced concrete. Previous studies prove that adding fibers to concrete alters the propagation of ultrasonic pulse velocity waves. Therefore, each type of fiber-reinforced concrete will have a unique relationship between ultrasonic pulse velocity and its compressive strength and dynamic modulus depending on fiber type, fiber volume fraction, water to cement ratio, and test age. To test this hypothesis, an experimental program comprising of one hundred eighty-nine 100 mm x 200 mm fiber reinforced concrete cylinders …

Progressive Collapse Assessment Of Post-Tensioned Reinforced Concrete Flat Slab Structures Using Aem, Amgad Mahrous, Mariam Ehab, Hamed Hadhoud

Civil Engineering

Progressive collapse is defined as the failure of a primary vertical element of a structure, which may result in the failure of adjoining elements, consequently, leads to a partial or total collapse of the structure. Unified Facilities Criteria (UFC) and General Services Administration (GSA) guidelines used to assess the behavior of structures subjected to progressive collapse as a result of the loss of primary vertical support. For the current case study, numerical analysis is carried out for a typical ten-story reinforced concrete post-tensioned flat slab structure subjected to primary vertical element loss (corner column, edge column, internal column, edge shear …

An Investigation Of Life Cycle Sustainability Implications Of Emerging Heavy-Duty Truck Technologies In The Age Of Autonomy, Burak Sen

Electronic Theses and Dissertations, 2020-2023

Heavy-duty trucks (HDTs) play a central role in U.S. freight transportation, carrying most of the goods across the country. The projected increase in freight activity (e.g. truck-miles-traveled) raises concerns regarding the potential sustainability impacts of the U.S. freight industry, marking HDTs as an ideal domain for improving the sustainability performance of U.S. freight transportation. However, the transition to sustainable trucking is a challenging task, for which multiple sustainability objectives must be considered and addressed under a variety of emerging HDT technologies while composing a sustainable HDT fleet. To gain insights into the sustainability implications of emerging HDT technologies as well …

การปรับปรุงสะพานทางหลวงจากผลกระทบแผ่นดินไหวด้วยระบบแยกฐานและการเสริมค่าความหน่วงโดยใช้เหล็กเดือย, ยงศักดิ์ จิวะตระกูลธรรม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การออกแบบโครงสร้างสะพานภายใต้แรงแผ่นดินไหวด้วยระบบแยกฐาน สามารถลดผลกระทบที่เกิดจากแรงกระทำได้เป็นอย่างดี แต่ในขณะเดียวกันกลับทำให้โครงสร้างสะพานส่วนบนเกิดการเคลื่อนตัวที่มากขึ้นเป็นผลให้เกิดการชนกันระหว่างชิ้นส่วน และเกิดการวิบัติจากระยะรองรับช่วงสะพานที่ไม่เพียงพอ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาผลตอบสนองของชิ้นส่วนโครงสร้างสะพานที่ถูกออกแบบด้วยระบบแยกฐานและใช้เหล็กเดือยช่วยในการสลายพลังงานและลดการเคลื่อนที่ของคาน ซึ่งจะทำการวิเคราะห์โครงสร้างด้วยวิธีการไฟไนต์อิลิเมนต์ โดยใช้โปรแกรม SAP2000 การศึกษาเลือกพิจารณาสะพานแบบคานคอนกรีตอัดแรงรูปตัวไอ มีความยาวช่วงเสา 20 เมตร ทั้งหมด 5 ช่วง มีการติดตั้งแผ่นยางรองคานสะพานเป็นอุปกรณ์แยกฐาน นอกจากนี้จะทำการคัดเลือกคลื่นแผ่นดินไหวให้สอดคล้องกับการสั่นไหวของพื้นดินที่เกิดขึ้นใน จังหวัดเชียงใหม่ ประเทศไทย หลังจากทำการสร้างแบบจำลองจะทำการวิเคราะห์โครงสร้างด้วยวิธีการวิเคราะห์การตอบสนองไม่เชิงเส้นแบบประวัติเวลา โดยจะทำการเปรียบเทียบผลการตอบสนองของโครงสร้างสะพานทั้งก่อนและหลังการปรับปรุงโดยใช้เหล็กเดือย ซึ่งจะพิจารณาในกรณีที่เพิ่มความหนาของแผ่นยางรองคานสะพานจากเดิมขนาด 20 เป็น 100 มิลลิเมตร และทำการติดตั้งเหล็กเดือยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มิลลิเมตร เป็นอุปกรณ์ยึดรั้ง ผลการศึกษาพบว่าการเลือกปรับปรุงโดยการเลือกใช้เหล็กเดือยจำนวน 2 ชิ้น ติดตั้งในระนาบที่ยึดรั้งบริเวณจุดรองรับของโครงสร้างสะพานส่วนบนกับโครงสร้างสะพานส่วนล่าง ให้ผลการตอบสนองที่เหมาะสมมากกว่ากรณีก่อนการปรับปรุง โดยระยะการเคลื่อนตัวสูงสุดของคานรองรับแผ่นพื้นลดลงจาก 64 เป็น 51 มิลลิเมตร คิดเป็นร้อยละ 20 และยังช่วยลดผลการตอบสนองของโครงสร้างสะพานส่วนล่าง โดยเสาตอม่อเกิดการครากเพียงเล็กน้อย นอกจากนี้แรงเฉือนสูงสุดที่ฐานลดลงร้อยละ 22 เมื่อเทียบกับกรณีก่อนการปรับปรุงโครงสร้างสะพาน

การพัฒนาผนังสลายพลังงานแบบวิสโคอิลาสติก, ฐิติพงศ์ เจริญสุข

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาพัฒนาผนังสลายพลังงานแบบวิสโคอิลาสติก (Viscoelastic wall dampers) ด้วยวัสดุ Asphalt (ยางมะตอย) และ Polyisobutene (PIB) แม้ว่าในปัจจุบันมีผู้ผลิตอุปกรณ์สลายพลังงานสำหรับอาคารเพื่อต้านทานแผ่นดินไหวและแรงลมจำหน่าย แต่มีราคาแพงเพราะต้องนำเข้าจากต่างประเทศ ทั้งมีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษาที่สูง นอกจากนั้นยังพบว่า ส่วนใหญ่มีรูปแบบที่กระทบต่อความสวยงามด้านสถาปัตยกรรม ในงานวิจัยนี้จึงพิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนาผนังสลายพลังงานแบบวิสโคอิลาสติกด้วยวัสดุที่มีราคาไม่แพง มีรูปแบบคล้ายผนังอาคารทั่วไปเพื่อไม่กระทบต่อความสวยงามของอาคาร โดยทำการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของผนังสลายพลังงานจากการทดสอบชิ้นงานตัวอย่างขนาดย่อส่วนในห้องปฏิบัติการ ภายใต้แรงกระทำแบบวัฏจักร (Cyclic testing) ตามมาตรฐาน ASCE 7-16 ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าวัสดุ PIB มีคุณสมบัติในการสลายพลังงานที่ดี และมีเสถียรภาพภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ จึงนำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของผนังสลายพลังงานชนิด PIB มาประมาณคุณสมบัติของผนังสลายพลังงานขนาดเท่าของจริง เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการสลายพลังงานกับผลิตภัณฑ์ผนังสลายพลังงานแบบหนืด (Viscous Wall Damper) ของต่างประเทศ ผลการศึกษาพบว่าผนังสลายพลังงานแบบวิสโคอิลาสติคที่พัฒนามีประสิทธิภาพในการสลายพลังงานดีกว่าผนังสลายพลังงานแบบหนืดอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้สามารถลดขนาดและจำนวนผนังสลายพลังงานที่ต้องติดตั้งในอาคารได้ จึงเป็นอีกหนึ่งทางเลือกในการออกแบบต้านทานแผ่นดินไหวและแรงลมที่อาจประหยัดและมีประสิทธิภาพกว่าวิธีการปกติที่นิยมเพิ่มขนาดส่วนโครงสร้างให้มีกำลังหรือสติฟเนสมากขึ้น

Optical Fiber Based Integrity Test Of Civil Engineering Materials: Numerical Analysis, Ruoyu Zhong

Masters Theses

“Major advancement in Civil Engineering cannot be accomplished without the help of sensors. Among different types of sensors, fiber-optic sensor is known for its light weight, high accuracy, resolution, immunity to electromagnetic interference, and resistance to harsh environment. This research mainly focuses on fiber-optic sensor application on concrete structures as temperature sensor. Thermal Integrity Profiling (TIP) is a non-destructive integrity testing method which makes use of the hydration heat from the concrete curing process to detect defects within a drilled shaft. Any defect of concrete could result in a temperature anomaly in a drilled shaft. The accuracy of the current …

Feasibility Study On Novel Fire-Resistant Coating Materials, Anyou Zhu

Masters Theses

“Over the past decades, wildfires in the United States have caused severe damage and property losses. The California Camp Fire in November 2018 caused 85 civilian fatalities and destroyed 18,793 structures. There is a need to enhance the fire resistance of structures and buildings. The primary purpose of this study was to develop innovative surface-bonded fire-resistant material that can be used as a wall coating with three primary features: (a) workability for application, (b) enough adhesion to the surface of the structure, (c) fire-resistant. This research developed mix designs of innovative fire-resistant coating materials including high-performance cement mortar (HPCM), geopolymer …

Structural And Environmental Impact Of New-Generation Wide-Base Tires In New Brunswick, Canada, Izak M. Said, Jaime Hernandez, Seunggu Kang, Imad L. Al-Qadi

Civil and Environmental Engineering Faculty Research and Publications

The loading and environmental impacts of new-generation wide-base tires (NG-WBT) and dual tire assemblies (DTA) on typical asphalt concrete (AC) pavement sections of New Brunswick, Canada were evaluated using finite element method (FEM) analysis and life-cycle assessment. The impact of steering wheel was not considered in this study. The analysis considered realistic material models and loading conditions (i.e. AC viscoelastic characteristics and measured three-dimensional nonuniform tire–pavement contact loads). Predicted critical pavement responses were used in transfer functions to determine potential pavement damage. The NG-WBT loading resulted in greater critical pavement responses compared to that of DTA, especially near the surface …

Evaluating The Polishing Of Skid Aggregates In Asphalt Using The British Pendulum Tester, Allison Nicole Givens

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

To ensure the pavements in West Virginia have adequate skid resistance the Division of Highways evaluates and approves skid resistant aggregate sources for all wearing courses on roads with an ADT of 3,000 or greater. Unfortunately, the supply of skid aggregates in West Virginia is depleting quickly. To find a potential alternative to using skid resistant aggregates, laboratory polishing of asphalt samples was performed using a Circular Track Polishing Machine, and friction was tested using a British Pendulum Tester. The experiment was designed to investigate how a specific aggregate type provides skid resistance to a hot asphalt mixture.

The objective …

Lagrangian Relaxation Method For Integrated Vehicles And Drones Routing Model, Perawit Charoenwut

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Nowadays, e-commerce increases parcel transportation demand year by year. Many companies are seeking the way to improve performance of delivery service and cost-efficiency. One among many solutions is using a drone attached with a truck for the last mile delivery. A drone can be launched from either depot or truck and returned to the depot or wait for the truck to take them back from the docking station around the delivery area. The vehicle routing problem with drones considers truck- and drone-route simultaneously. It is an enormous problem that cannot be solved by a normal linear programming method. This research …

Tracing Sources Of Natural Organic Matter, Trihalomethanes And Metals In Groundwater From A Karst Region, Connie O'Driscoll, Eoin Mcgillicuddy, Peter Croot, Pamela Bartley, John Mcmyler, Jerome Sheahan, Liam Morrison

Articles

Groundwater offers an important source for drinking water around the world; however, groundwater quality is under increasing pressure and is particularly vulnerable in karst areas. Total organic carbon (TOC) is significantly related to groundwater quality and when not removed by water treatment processes can give rise to the formation of disinfection by-products trihalomethanes (THMs) above the level of compliance. This study investigated the source of organic matter giving rise to the THM exceedances in a groundwater supply in a karst area. Results highlighted that source water for this groundwater supply was prone to surface water infiltration linked to rainfall events; …

A New Type Of Crumb Rubber Asphalt Mixture: A Dry Process Design And Performance Evaluation, Feng Ma, Jiasheng Dai, Zhen Fu, Jenny Liu, Wenhao Dong, Zhen Huang

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

To obtain a crumb rubber asphalt mixture with excellent performance, this study combined trans-polyoctenamer rubber (TOR), crumb rubber, and other additives to establish a new type of crumb rubber (CRT). The objective of this study was to design and evaluate the road performance of the new type of crumb rubber asphalt mixture (CRTAM) with a skeleton dense texture through a dry process. First, the skeleton intrusion compact volume method was used to optimize the grading of coarse and fine aggregates, and the design of the CRTAM gradation was carried out through the same and unequal volume replacement grading method. Then, …

Seismic Performance Of Mechanically Spliced Bridge Columns Through Analytical Studies, Mathew Ray Lavoy

Electronic Theses and Dissertations

Reinforcement continuity in concrete members is traditionally achieved through lap splicing. Mechanical bar splices are an alternative to traditional lap splices. Mechanical bar splices utilize mechanical devices known as bar coupler to connect the ends of reinforcing bars. Bar couplers are common in accelerated bridge construction applications at non-critical members but are not allowed in the plastic hinge region of bridge columns probably due to a lack of knowledge on how they affect seismic performance of columns. A comprehensive analytical study was carried out to determine how bar couplers used at the base of bridge columns affect: 1) column lateral …

Prevention Of Harmful Algal Blooms By The Mitigation Of Phosphorus Nutrient Loading Via Filtration By Steel Wool And Activated Carbon, Samantha Zidd, Sara Kidd, Ronald Simpson

Williams Honors College, Honors Research Projects

Harmful Algal Blooms (HABs) are a devastating ecological and economic consequence of the abundance of nutrient-rich agricultural runoff entering aquatic ecosystems (Baker et al. 2014). Bioavailable phosphorus from synthetic fertilizers is one of the major nutrients contributing to this global issue. Preliminary studies indicate that dissolved phosphorus can be removed from an aqueous environment when passed through a composite mixture of granular steel wool particles and activated carbon (Erickson, Gulliver, and Weiss (2007). Further research was conducted using higher quality concentration measurements to determine what grades of steel wool (0000, 000, 00) and types of activated carbon (GAC, PAC, EAC) …

Implementation Of Real-Time Decision Support Technology At Akron Water Reclamation Facility, Hunter Durbin

Williams Honors College, Honors Research Projects

Advances in computer science, data analytics, hardware, and software are changing the way that sewer collection systems are able to operate. By combining these technologies into something called a Real-Time Decision Support System (RTDSS), operators of sewer collection systems can make operational decisions supported by data being recorded throughout the sewer system in real-time. A RTDSS has the potential to optimize the available capacity of a sewer collection system at a lower cost compared to traditional construction solutions. The City of Akron is in the process of implementing a RTDSS in their sewer collection system. This report analyzes how the …

The Future Of Roundabouts In Northeast Ohio, Bret Baker

Williams Honors College, Honors Research Projects

For my honors project, I plan on doing a formal analysis of the type of intersection known as roundabouts. I want to approach the general topic of roundabouts and then focus on local roundabouts in Northeast Ohio. My analysis would include roundabouts currently in use, in the process of being constructed, as well as roundabout projects currently in design and future projects. I want to answer the questions, "What does the future of roundabouts look like in Northeast Ohio? Will there be more? Are they better than the traditional signalized or traffic sign intersections?" I will be using this information …

Water Condensation Collection For Disaster Relief, Tyler Gaydosh

Williams Honors College, Honors Research Projects

Numerous populations experience sudden, unexpected circumstances where drinking water supply may be compromised. Current leading response strategies include the delivery of disposable water bottles, a simple and effective way of meeting the demand of fresh drinking water. The lack of reusability results in problems with waste and cost. Any response to provide drinking water to a population in these circumstances must consider a prolonged crisis and these limitations: minimal delivery opportunities, power supply, and waste management (e.g., aftereffects of Hurricane Maria in Puerto Rico). A review of alternatives for water collection was done to determine a viable collection method that …

Comparision Of Fillet-Welded Base Plate Fatigue Design For Highway Support Structures With Laboratory Research Tests, William Shea

Williams Honors College, Honors Research Projects

There are many types of vertical structures along highways that serve unique purposes. These structures include traffic signs for directing, warning, or regulating traffic, luminaires for distributing and directing light, traffic signals supporting equipment such as traffic lights, and combination structures including any combination of the aforementioned structures. Highway support structures are typically fabricated from steel or aluminum and are designed to the guidelines and specifications of the AASHTO Standard Specifications for Structural Supports for Highway Signs, Luminaires, and Traffic Signals. The structures are connected to a foundation by anchor bolts through a welded base plate. Often a cause …

Applications Of Ultra-High Performance Concrete, Zachary Plevny

Williams Honors College, Honors Research Projects

The main objective of this research paper is to determine the current applications of ultra-high performance concrete (UHPC). A second objective is to determine the reason UHPC is used in various applications. More than 17 bridges in the United States have been built with UHPC components. A handful of state departments of transportation have deployed UHPC components within their infrastructure, and many more are actively doing research and considering the use of UHPC. So, this is a relatively new material that is becoming more widely used. The following seven projects, which include UHPC components are discussed in detail: Mars Hill …