Civil Engineering Commons^™

Evaluation And Modeling Of Electrodialysis For High-Recovery Brackish Water Desalination, Shahrouz Jafarzade Ghadimi

Open Access Theses & Dissertations

This research investigates the feasibility of desalination of brackish water with electrodialysis (ED), using laboratory testing and mathematical modeling. Several experiments were performed to characterize ion-specific transport and to evaluate tradeoffs between salinity removal and specific energy consumption. A 200 cm2 Ameridia ED stack was used to perform desalination experiments with real brackish groundwater from the Kay Bailey Hutchison desalination plant in El Paso, Texas, and the results showed limiting current density of 160 A/m2 for 5 cm/s. A higher conductivity reduction was observed for flow velocity of 5 cm/s compared to 13 cm/s. Ion transport selectivity (based on relative …

A Survey Of Education In Civil Engineering, Tyler Fuller

Williams Honors College, Honors Research Projects

This paper provides an overview of the current education requirements in the field of civil engineering. This is achieved through means of an anonymous survey sent to civil engineering academics and data gathered from the published curricula of ten existing civil engineering programs. These ten programs were selected by means of a random number generator from the list of institutions the survey was sent to. Such an overview is important for gauging the effectiveness of civil engineering education for current and future students.

Steel Bridge Truss Analysis, Alastair Seed

Williams Honors College, Honors Research Projects

The purpose of this project is to conduct a study comparing the effectiveness of different cross frame orientations in lowering the deflection of the main stringers of a bridge. Three different orientations of cross frames were researched; vertical, angled with the superstructure webbing, and halfway-angled. All of these were studied when the stringers were placed directly under the superstructure and when the superstructure was placed outside of the stringers. Analysis was performed in a program called SAP 2000 to find the deflections along the stringers under different loading conditions. The results showed that when the superstructure was oriented over the …

Bs News January/February

Building Services Engineering

No abstract provided.

Can The Integration Of Bim And Gis Enhance Information Management For Large Scale Linear Infrastructure Projects?, Bim Tudublin, Brendan Kennedy

Capstone Reports

The integration of BIM and GIS is the subject of considerable research, particularly as the two coalesce for the purpose of information management. Large scale infrastructure projects require best practice in terms of how information is managed given the volume of information generated throughout the project lifecycle and the numerous parties requiring access to project content. This paper investigates whether the integration of BIM and GIS can enhance information management on large scale linear infrastructure projects. The research comprised a literature review and interviews with a number of BIM/GIS professionals actively working on linear infrastructure projects across the world. Some …

Three-Dimensional Finite Element Analyses For Optimal Ground Improvement For Tunnel Cross Passage In Bangkok Subsoils, Mengly Seng

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Jet grouting is a common technic for improving the stability during the construction of tunnel cross-passages in soft grounds. In this study, the optimal soil-cement mass for a cross-passage from a tunnel to an intervention shaft in Bangkok subsoils was determined using three-dimensional finite element analyses. The soil-cement mass was assumed to be octagonal prism along the route of the cross-passage which has the radius of 2.25m. The result showed that the factor of safety increases linearly with the improvement radius. The improvement radius of 3.60m was selected since it is satisfied with the FS more than 1.4 and the …

Computational Fluid Dynamics Simulation Of Rain-Wind-Induced Vibration Of Stay Cables, Hongfan Wang

Dissertations and Theses

Due to the large amplitude, frequent occurrence and severe consequences, the rain-wind induced vibration (RWIV) of stay cables in cable-stayed bridges has been investigated extensively by researchers around the world. However, the underlying excitation mechanism is still unclear. Recently, computational fluid dynamics (CFD) simulation has been widely applied in the research on structure vibrations due to dynamic wind loads, with great potential as an alternative tool for wind tunnel testing. It has also been adopted to investigate the RWIV, but only a few studies have been conducted so far. Furthermore, most of the CFD simulations reported in literatures are two-dimensional, …

Using Statistical Learning Approaches To Understand Trends And Variability Of Tornadoes Across The Continental United States, Niloufar Nouri

Dissertations and Theses

The annual frequency of tornadoes during 1950-2018 across the major tornado-impacted states were examined and modeled using anthropogenic and large-scale climate covariates in a hierarchical Bayesian inference framework. Anthropogenic factors include increases in population density and better detection systems since the mid-1990s. Large-scale climate variables include El Niño Southern Oscillation (ENSO), Southern Oscillation Index (SOI), North Atlantic Oscillation (NAO), Pacific Decadal Oscillation (PDO), Arctic Oscillation (AO), and Atlantic Multi-decadal Oscillation (AMO). The model provides a robust way of estimating the response coefficients by considering pooling of information across groups of states that belong to Tornado Alley, Dixie Alley, and Other …

Synthesis And Characterization Of Carbon Sequestering Calcium Carbonate Cement, Mohammad Jobaer Uddin

UNF Graduate Theses and Dissertations

The cement industry is the second-largest manufacturing emitter of CO₂, and the manufacture and placement of concrete accounts for 7-8% of anthropogenic CO2 emissions. There is increasing pressure on the cement industry to develop a sustainable cement to support rapid global urban development without the associated emissions of cement production. The calcination reaction required to manufacture Portland cement is the prime source of emissions, so eliminating the release of CO₂ liberated during calcination of limestone provides an excellent opportunity to produce a more sustainable cement. Calcium carbonate (CaCO₃) cement is a novel alternative, which can …

Seismic Response Mitigation Of Base-Isolated Buildings, Mohammad Hamayoun Stanikzai, Said Elias, Rajesh Rupakhety

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

Earthquake response mitigation of a base-isolated (BI) building equipped with (i) a single tuned mass damper at the top of the building, (ii) multiple tuned mass dampers (MTMDs) at the top of the building, and (iii) MTMDs distributed on different floors of the building (d-MTMDs) is studied. The shear-type buildings are modeled by considering only one lateral degree of freedom (DOF) at the floor level. Numerical approach of Newmark's integration is adopted for solving the coupled, governing differential equations of motion of 5- and 10-story BI buildings with and without TMD schemes. A set of 40 earthquake ground motions, scaled …

Assessment Of Different Seismic Retrofit Systems Of Rc Buildings For Earthquake Risk Mitigation, Aya Ragab Mohamed Abou Ei-Hamd

Theses

Many existing Reinforced Concrete (RC) structures were designed and constructed at a time when design codes were insufficient according to current standards. This class of structures is at risk of damage when subjected to strong earthquake loading. Therefore, several seismic retrofit techniques have been investigated experimentally to increase the earthquake resistance and damage-control potential of pre-seismic code structures using different methods such as quasi-static and pseudo-dynamic testing. However, a limited number of studies have focused on investigating the overall seismic performance of retrofitted RC structures using shake table testing. The first task of this study assesses analytically and experimentally the …

Ethiopian Construction Project Management Maturity Model Determination And Correlational Prediction Of Project Success, Hailemeskel T. Hailemarkos

Walden Dissertations and Doctoral Studies

In Ethiopia, although the construction industry is booming, the practice of effective project delivery in time, cost, and quality remains a challenge. Construction project success comes through the application of knowledge-based, critically essential factors. The industry's effectiveness is dictated by the level of project management knowledge built in each company. The purpose of this quantitative, correlational study was to evaluate project management maturity level of construction industry and the predictability of project success from project management knowledge maturity of 193 project managers working in contractors, consultants, and clients. The study, which was informed by the project management body of knowledge …

Investigation Of Expedient, Cost Effective And Sustainable Soil Stabilization For Tactical Vehicles Using Surfactant-Induced Soil Stabilization (Siss), Joshua Sasser

UNF Graduate Theses and Dissertations

Surfactant-induced soil stabilization (SISS) is a new method for soil stabilization whereby anionic surfactants and alkaline earth metals are introduced to a soil matrix. This research served as a preliminary study into SISS’ suitability as a temporary soil stabilization method that could be used to improve wheeled vehicle traction during amphibious type naval operations conducted on a beach head.

Beach sand specimens were treated with sodium dodecyl sulfate (SDS; aka sodium lauryl sulfate) and calcium chloride using two methods: hand mixing in testing cylinders and surface percolation in bench scale sandboxes. Treated cylinders were tested for unconfined compressive strength (UCS) …

Preliminary Design And Analysis Of A Wave Energy Converter With Electromagnetic Induction, Laura Fernandez De Valderrama

UNF Graduate Theses and Dissertations

As the energy demand increases with the constantly increasing population, as well as the effort to replace conventional fossil fuels with cleaner sources of energy, ocean energy has emerged as a potential global resource. The ocean contains an enormous amount of energy that has not been exploited yet, although efforts have augmented during the past decades.

The overall purpose of this research is to design, model, and analyze, a wave energy converter (WEC) prototype to contribute to the current research in this field. This particular work represents the first stage of the research process in which the ultimate goal is …

Studying The Effects Of Various Process Parameters On Early Age Hydration Of Single- And Multi-Phase Cementitious Systems, Rachel Cook

Doctoral Dissertations

”The hydration of multi-phase ordinary Portland cement (OPC) and its pure phase derivatives, such as tricalcium silicate (C₃S) and belite (ß-C₂S), are studied in the context varying process parameters -- for instance, variable water content, water activity, superplasticizer structure and dose, and mineral additive type and particle size. These parameters are studied by means of physical experiments and numerical/computational techniques, such as: thermodynamic estimations; numerical kinetic-based modelling; and artificial intelligence techniques like machine learning (ML) models. In the past decade, numerical kinetic modeling has greatly improved in terms of fitting experimental, isothermal calorimetry to kinetic-based modelling …

Seismic Behavior Of Composite Bridge Columns, Mohanad M. Abdulazeez

Doctoral Dissertations

“This study investigates experimentally and numerically the seismic behavior of large-scale hollow-core fiber-reinforced polymer-concrete-steel (HC-FCS) innovative bridge columns as a sustainable approach to endure and rapidly recover from natural disasters such as earthquakes. The HC-FCS column consisted of a concrete shell sandwiched between an outer fiber-reinforced polymer (GFRP) tube and an inner steel tube to provided continuous confinement for the concrete shell along with the height of the column. The columns have a slender inner steel tube with diameter-to-thickness (D_s/t_s) ratios ranged between 85 to 254. Each steel tube was embedded into the footing, while the …

Minimizing The Negative Effect Of Pumping On Scc Freeze-Thaw Durability, Daniel Galvez-Moreno

Doctoral Dissertations

“The durability of concrete must be ensured to reduce the carbon footprint of the production of portland cement. If concrete is properly designed to preserve its integrity under adverse exposure conditions, the service life of the material can be extended with minimum maintenance. Nevertheless, bad handling, placing, finishing or curing practices can abate the durability potential and service life of even the best mix design. Pumping concrete is a very efficient placing technique that offers significant cost reduction and versatility at the jobsite, but it also has the potential of altering the air void system parameters, which are key to …

Complexities Observed During The Development Of A Rheological Testing Procedure For Small Cement Paste Samples, Aida Margarita Ley-Hernandez

Doctoral Dissertations

“Rheology has been widely used to describe the flow properties of fresh cement-based suspensions. The use of a rheometer to characterize these properties is not a straightforward task due to the dependency to different preparation conditions, mixing processes, testing procedures and measuring instruments employed. In addition, shear and time dependency of the material which undergoes chemical and physical particle bonding, caused by hydration of cement and flocculation. Nevertheless, the characterization and understanding of the rheological behavior of cement-based materials have become essential with the recent introduction of novel applications like digital construction in the field of civil engineering, among others. …

การจำลองการเติบโตของรอยร้าวล้าภายใต้สภาวะโหมดผสมในแผ่นเหล็กโดยใช้วิธีเอกซ์เทนเด็ดไฟไนต์เอลิเมนต์, อรรถสิทธิ์ ชูแสงศรี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้นำเสนอการจำลองการเติบโตของรอยร้าวล้าภายใต้สภาวะโหมดผสมในแผ่นเหล็กและการทำนายอายุความล้าโดยใช้วิธีเอกซ์เทนเด็ดไฟไนต์เอลิเมนต์ โดยในการจำลองการเติบโตของรอยร้าวล้าได้ใช้วิธี interaction integral ในการวิเคราะห์ค่าตัวประกอบความเข้มของความเค้น และใช้สมการของปารีสในการกำหนดอัตราการเติบโตของรอยร้าวล้า ภายหลังการตรวจสอบความเหมาะสมของผลจากแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์กับงานวิจัยก่อนหน้า ได้ใช้แบบจำลองเพื่อศึกษาปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่ออายุความล้าและวิถีรอยร้าวของแผ่นเหล็กที่มีรอยร้าวที่ขอบภายใต้โหมดผสม ได้แก่ 1. มุมเอียงของรอยร้าวเริ่มต้น 2. อัตราส่วนหน่วยแรงเฉือนต่อหน่วยแรงตั้งฉาก 3. ขนาดของรอยร้าวเริ่มต้นและ 4. การซ่อมแซมด้วยการติดแผ่นเหล็กด้านข้าง จากผลการจำลองพบว่า ในการศึกษาผลกระทบมุมเอียงของรอยร้าวเริ่มต้นแสดงให้เห็นว่าวิถีการเติบโตของรอยร้าวมีทิศเบี่ยงลงเมื่อเทียบกับวิถีรอยร้าวของโหมด 1 ในทุกกรณีของมุมเอียงและอายุความล้ามีค่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อมุมเอียงของรอยร้าวเริ่มต้นมากกว่า 45 องศา ภายใต้แรงกระทำแบบผสม ค่าอัตราส่วนหน่วยแรงเฉือนต่อหน่วยแรงตั้งฉากส่งผลกระทบโดยตรงกับอายุความล้า เมื่อกำหนดให้ค่าอัตราส่วนหน่วยแรงเฉือนต่อหน่วยแรงตั้งฉากมีค่าเท่ากับ 0 0.1 0.25 0.5 1.0 1.5 และ 2.0 ตามลำดับ โดยที่ให้ค่าหน่วยแรงตั้งฉากมีค่าคงที่เท่ากับ 10 MPa พบว่าค่าอัตราส่วนหน่วยแรงเฉือนต่อหน่วยแรงตั้งฉากมีค่ามากขึ้นจะทำให้อายุความล้ามีค่าลดลงอย่างมากและเมื่อแรงเฉือนมีค่าเพิ่มขึ้นส่งผลให้วิถีรอยร้าวมีทิศทางเบี่ยงลงมากขึ้นเมื่อเทียบกับแนวราบ เนื่องจากตัวประกอบความเข้มของความเค้นในโหมด 2 (KII) มีค่ามากขึ้นทำให้มุมการเติบโตของรอยร้าวมีค่ามากขึ้นตามไปด้วย การศึกษาผลกระทบของขนาดของรอยร้าวเริ่มต้นพบว่ามีผลกระทบโดยตรงกับอายุความล้า โดยที่ขนาดของรอยร้าวเริ่มต้นมีค่าเท่ากับ 5 10 และ 15 mm เมื่อขนาดของรอยร้าวเริ่มต้นมีค่ามากขึ้นจะทำให้อายุความล้ามีค่าลดลง จากปัจจัยทั้งสามที่ศึกษาทำให้ทราบถึงพฤติกรรมการเติบโตของรอยร้าวและปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่ออายุความล้าของแผ่นเหล็กภายใต้แรงกระทำแบบโหมดผสม นำไปสู่การซ่อมแซมด้วยการติดแผ่นเหล็กเสริมด้านข้างเป็นการซ่อมแซมที่ทำให้อายุความล้าเพิ่มขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพและรูปแบบการซ่อมแซมที่ดีที่สุดคือการเสริมเฉพาะที่ขอบด้านที่พบรอยร้าว (ด้านที่มีรอยร้าวเริ่มต้น) รองลงมาคือการเสริมที่ขอบทั้งสองด้านและสุดท้ายคือการเสริมเฉพาะที่ขอบด้านที่ไม่พบรอยร้าว (ด้านที่อยู่ตรงข้ามกับรอยร้าวเริ่มต้น) จะช่วยทำให้อายุความล้ามีค่าเพิ่มขึ้นน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับอีกทั้งสองรูปแบบในกรณีรับแรงกระทำแบบผสม

การประเมินความเสี่ยงและผลกระทบต่อผู้ที่เกี่ยวข้อง จากความล่าช้าในการก่อสร้างของโครงการร่วมทุนระหว่างรัฐและเอกชน ด้วยวิธี Kalman Filter Forecasting Method, สุพัตรเดช เกษมสุข

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันโครงการโครงสร้างพื้นฐานที่ใช้รูปแบบสัญญาร่วมลงทุนระหว่างภาครัฐและเอกชนหรือที่เรียกว่า Public-Private Partnership (PPP) มักประสบปัญหาการก่อสร้างที่ล่าช้าไปจากระยะเวลาสัญญา ทั้งนี้ความล่าช้าในการก่อสร้างอาจส่งผลกระทบต่อผู้ที่มีส่วนได้เสียของโครงการ ดังนั้นการที่มีเครื่องมือในการติดตามและแจ้งเตือนล่วงหน้าสำหรับความเสี่ยงที่เกิดจากความล่าช้าในการก่อสร้าง นับเป็นส่วนสำคัญที่จะช่วยให้โครงการโครงสร้างพื้นฐานประสบความสำเร็จมากขึ้น จึงเป็นที่มาของการทำวิทยานิพนธ์ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและวิเคราะห์ความเสี่ยงที่เกิดจากความล่าช้าในการก่อสร้าง สำหรับโครงการที่ใช้สัญญารูปแบบ PPP และเพื่อประเมินผลกระทบจากความล่าช้าในการก่อสร้างในรูปของตัวเงินต่อผู้มีส่วนได้เสียอันประกอบด้วย เอกชนผู้รับสัมปทาน ภาครัฐเจ้าของโครงการ และภาคประชาชน โดย Kalman Filter Forecasting Method (KFFM) ถูกนำมาใช้เป็นเครื่องมือสำหรับการพยากรณ์ระยะเวลาก่อสร้างที่คาดว่าจะใช้นับจากปัจจุบันจนโครงการแล้วเสร็จ และระยะเวลาก่อสร้างที่พยากรณ์ได้จะถูกนำไปใช้ในการประเมินมูลค่าผลกระทบทางเศรษฐศาสตร์ต่อผู้มีส่วนได้เสียที่เกิดจากความล่าช้าในการก่อสร้าง โดยใช้แบบจำลองทางเศรษฐศาสตร์ที่ถูกพัฒนาขึ้นในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ ผลการพยากรณ์ระยะเวลาก่อสร้างของโครงการกรณีศึกษาด้วย KFFM พบว่า ระยะเวลาก่อสร้างที่เป็นไปได้มีค่าเฉลี่ยตั้งแต่ 41.4 เดือน ถึง 54.6 เดือน ซึ่งมากกว่าระยะเวลาก่อสร้างที่ระบุไว้ในสัญญา 39 เดือน เมื่อนำผลการพยากรณ์ระยะเวลาก่อสร้างมาประเมินโอกาสที่โครงการจะก่อสร้างเสร็จภายในระยะเวลาสัญญา พบว่ามีโอกาสสูงสุดที่ร้อยละ 10 เท่านั้น นอกจากนี้ผลการคาดการณ์ระยะเวลาก่อสร้างด้วย KFFM ยังถูกนำมาใช้ประเมินมูลค่าผลกระทบจากความล่าช้าในการก่อสร้างเช่นกัน ทั้งนี้ระยะเวลาก่อสร้างที่คาดการณ์ด้วย KFFM และมูลค่าผลกระทบที่ประเมินได้เป็นเพียงการประมาณการเท่านั้น ไม่ใช่มูลค่าที่แท้จริงที่จะเกิดขึ้นอย่างแน่นอนในอนาคต อย่างไรก็ตามเครื่องมือที่ได้นำเสนอในวิทยานิพนธ์นี้สามารถนำไปใช้ในการแจ้งเตือนถึงความเสี่ยงที่เกิดจากความล่าช้าในการก่อสร้างล่วงหน้า ซึ่งจะช่วยให้ผู้ที่เกี่ยวข้องรับรู้ถึงระดับความเสี่ยงในขณะนั้น รวมไปถึงมูลค่าผลกระทบที่คาดว่าจะเกิดขึ้น ซึ่งสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินโครงการได้