Civil Engineering Commons^™

The Development Of Sustainable Synthetic Fiber Reinforced Concrete Mix Design With Low Maintenance Cost, Kentesha L. High

Civil Engineering Dissertations - Archive

This dissertation presents the mix design of polypropylene SYN-FRC as an alternative to traditional concrete mixtures in construction roadways. The primary scope of work was to develop and implement a pavement system at The University of Texas at Arlington, specifically designed for the Dallas area, to minimize long-term maintenance. Additionally, the project aimed for expeditious construction to avoid traffic closure during new construction and maintenance. It also involved evaluating the pavement performance, providing the City of Dallas with specifications for the mix design of SYN-FRC. The sustainability of the synthetic fiber mix design for concrete roadways, compared to traditional concrete, …

Assessment Of Long Term Durability Of Prefabricated Frp Strip Systems For The Rehabilitation Of Concrete, Karunya Kanagavel

Civil Engineering Theses - Archive

Fiber Reinforced Polymer (FRP) composites provide an extremely effective means of rehabilitating deteriorating and understrength concrete elements due to their characteristics of high specific strength and stiffness, corrosion resistance, and potential long-term durability, lightweight nature, and ease of placement in the field. Despite significant use of these materials, there is still a lack of long-term durability data. With this in mind, the current study investigates the impact of environmental exposure and aging on 3 commercially available prefabricated carbon fiber reinforced composite strips and their recommended adhesives used in externally bonded rehabilitation with the aim of providing a comprehensive set of …

Using Electro-Peroxone Process To Remediate Soil Contaminated With Phenol, Elaheh Faghih Nasiri, Farhad Qaderi, S. Mustapha Rahmaninezhad

Civil Engineering Faculty Publications

Industrial processes are among human activities that cause production of a large volume of wastewater containing organic pollutants such as phenol and its derivatives. Soil remediation is crucial for enhancing environmental quality for both humans and other living organisms. This study investigate the use of an electro-peroxone system to remove environmental pollutants from soil. In conjunction with ozonation, the study employed electrochemically generated hydrogen peroxide using a carbon electrode, addressing concerns about transportation and storage. Experiments were structured using response surface methodology (RSM) with three variables: ozone dosages ranging from 4 to 8 l/h, initial pollutant concentrations from 20 to …

A Framework For Ai Implementation In Construction: Use Cases, Challenges, And Benefits For Contractors, Jaqueline De Aquino Leite Gomes

Theses and Dissertations--Civil Engineering

The construction industry is one of the most important sectors that contribute to the economy worldwide, but it has been very slow in adopting digital transformation. Artificial Intelligence is the backbone of digital innovation, and it can help solve inefficiencies, improve safety, and enhance decision-making in construction. This thesis reviews 85 academic papers, identifies 354 AI use-cases, 180 benefits, and 173 challenges. Key findings have looked at the role of AI in safety monitoring, design optimization, and operational efficiency, while barriers involve data scarcity, high costs, and readiness of the workforce.

All of these challenges have one very handy framework …

Seasonal Variation Of The Stream’S Autogenic Sediment Transport Regime, Melissa Beckman

Theses and Dissertations--Civil Engineering

This thesis investigates the autogenic sediment transport regime in a low-gradient stream system in the inner bluegrass region of central Kentucky, USA The seasonality of sediment transport seasonality was not well addressed in prior research for baseflow and low flow periods, to our knowledge, due to the assumption that low flows do not account for considerable fluid transport capacity to move sediment. The hypothesis is that during the autogenic regime the sediment transport in the low-gradient system is being driven by geophysical, biogeochemical, and biological processes. We hypothesize that crayfish are one mechanical driver of sediment transport during these periods. …

พฤติกรรมความล้าของแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กที่ได้รับการเสริมกำลังด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมแรงด้วยเส้นใยอารามิด, ภัทรพงษ์ ปุญจุบัน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัญหาความเสียหายของแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กจากแรงกระทำซ้ำ เป็นประเด็นสำคัญที่ส่งผลต่อความทนทานและอายุการใช้งานของพื้นสะพานคอนกรีตในสภาพแวดล้อมจริง งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาพฤติกรรมของแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กภายใต้แรงกระทำรวมศูนย์ ทั้งในสภาวะแรงกระทำแบบสถิตและแรงกระทำซ้ำ พร้อมประเมินประสิทธิภาพของการเสริมกำลังด้วยแผ่น AFRP strand sheet เพื่อพิจารณาความเหมาะสมของวิธีการเสริมกำลังดังกล่าวในงานบำรุงรักษาโครงสร้างสะพาน การทดสอบถูกออกแบบให้ครอบคลุมทั้งตัวอย่างที่ไม่ได้เสริมกำลังและตัวอย่างที่เสริมกำลัง โดยพฤติกรรมโครงสร้างที่สนใจประกอบด้วยความแข็งเกร็งหลังแตกร้าว การกระจายแรงภายในแผ่นพื้น พฤติกรรมรอยแตกร้าว การกระจายความเครียด และลักษณะการวิบัติภายใต้สภาวะที่ใกล้เคียงกับการใช้งานจริง จากผลการศึกษาพบว่าแผ่นพื้นที่เสริมกำลังด้วย AFRP มีพฤติกรรมโครงสร้างที่มีเสถียรภาพมากขึ้น สามารถควบคุมพัฒนาการของรอยแตกร้าวได้ดี และมีความทนทานต่อแรงกระทำซ้ำสูงกว่าแผ่นพื้นทั่วไป ความเสียหายสะสมลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และโครงสร้างยังคงรักษาสมรรถนะได้ดีหลังผ่านการรับแรงกระทำซ้ำ ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่า AFRP strand sheet เป็นวิธีเสริมกำลังที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความต้านทานต่อแรงกระทำซ้ำ เพิ่มความแข็งเกร็งหลังแตกร้าว นำไปสู่การยืดอายุการใช้งานของแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็ก ซึ่งสอดคล้องกับความต้องการในการปรับปรุงความทนทานของแผ่นพื้นสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กในงานวิศวกรรมโครงสร้างปัจจุบัน

A Multi-Method Geophysical Approach For Complex Shallow Landslide Characterization, Mohammadyar Rahimi, Clinton Wood, Meersad Fathizadeh, Salman Rahimi

Civil Engineering Faculty Publications and Presentations

This case study demonstrates the value of combining multiple non-invasive geophysical methods to characterize a landslide along Highway 7 near Jasper, Arkansas, USA. Geophysical testing was conducted using Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW), Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR), and Electrical Resistivity Tomography (ERT), supplemented by select soil borings. The geophysical investigation aimed to provide a high-resolution, near-continuous view of subsurface conditions, including bedrock depth and the location of the groundwater table or highly saturated zones within the slide area. These factors are important contributors to slope instability. The MASW results revealed a highly variable depth to weathered bedrock …

Behavior Of Reinforced Concrete Beams With Externally Anchored Rebars, Nyan Soe Lynn

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This study investigates a minimally invasive rehabilitation method for reinforced concrete (RC) beams using externally anchored reinforcement by means of epoxy. Two programs were conducted: flexural rehabilitation using externally anchored longitudinal bars, and shear rehabilitation using externally anchored U-shaped stirrups. Four beam specimens were tested under four-point bending for the flexural program, and four under three-point bending for the shear program. Test results from the flexural program showed large deformation due to plastic hinge formation. Due to their unbonded nature, the external rebars engaged later than the internal reinforcement and developed large deflection. Load-carrying capacity, however, was not increased since …

การศึกษาความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ระบบหลายเอเจนต์ผสานคอมพิวเตอร์วิทัศน์ เพื่อพัฒนาระบบติดตามวัสดุเหล็กกล่องในงานก่อสร้าง, ปภพ รัตนพันธุ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

อุตสาหกรรมการก่อสร้างเผชิญความท้าทายในการจัดการวัสดุ เช่น เหล็กกล่อง ซึ่งเป็นต้นทุนหลัก เนื่องจากปัญหาข้อมูลไม่ถูกต้อง การสูญหาย และการพึ่งพาระบบเอกสาร ขณะที่เทคโนโลยีเดิมยังมีข้อจำกัด งานวิจัยนี้จึงนำเสนอการประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อระบบการติดตามวัสดุชนิดเหล็กกล่องในงานก่อสร้างตั้งแต่กระบวนการส่งมอบ คลังวัสดุ และการใช้งานวัสดุ ระบบที่พัฒนาขึ้นใช้โมเดลภาษาขนาดใหญ่ (Large Language Model: LLM) เป็นแกนกลางควบคุม ระบบหลายเอเจนต์ (Multi-agent Systems) ซึ่งประกอบด้วยเอเจนต์ตรวจจับและนับวัสดุด้วย คอมพิวเตอร์วิทัศน์ (Steel detect count Agent) และเอเจนต์บันทึกข้อมูล (Data collection Agent) โดยผู้ใช้สามารถโต้ตอบผ่านส่วนติดต่อผู้ใช้งานเชิงสนทนาบนเว็บแอปพลิเคชัน โดยระบบได้บูรณาการเทคโนโลยี BIM, YOLOv11, Gemini 2.5 Pro, LangGraph Supervisor และ ฐานข้อมูล Supabase จากการประยุกต์ใช้ในโครงการกรณีศึกษา ได้ใช้พารามิเตอร์ Precision, Recall และ F1-Score ในการประเมินการทำงานของเอเจนต์พบว่าเอเจนต์ตรวจจับและนับวัสดุมีค่า F1-Score สูงถึง 98.25-100% และเอเจนต์บันทึกข้อมูลมีค่า 100% ในทุกพารามิเตอร์ และส่งผลให้เอเจนต์ตัวแทนควบคุมหลักประมวลผลข้อมูลส่วนใหญ่ได้อย่างถูกต้อง ยกเว้นข้อมูล quantity ที่มีค่า F1-Score อยู่ที่ 92.86% ซึ่งเป็นข้อผิดพลาดที่เกิดจากเอเจนต์ตรวจจับและนับวัตถุก่อนหน้า และการประเมินการแสดงผลข้อมูลของวัสดุ แสดงให้เห็นว่าระบบบันทึกข้อมูลได้จริงตลอดทั้ง 3 กระบวนการ อีกทั้งเหล็กกล่องถูกนำไปติดตั้งได้อย่างครบถ้วน

การประยุกต์ใช้เหล็กกล่องเติมด้วยคอนกรีตกำลังสูงเป็นเสาในโครงสร้างที่พักอาศัย, พีรดนย์ ลอออรรถพงศ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและประเมินสิทธิภาพของโครงสร้างเหล็กกล่องเติมด้วยคอนกรีตกำลังสูง (High-Strength Concrete-Filled Steel Tube, HSCFST) สำหรับการประยุกต์ใช้กับบ้านพักอาศัย อันเป็นการตอบสนองต่อปัญหาการขาดแคลนแรงงานฝีมือ การเพิ่มขึ้นของค่าแรง และความจำเป็นในการลดระยะเวลาการก่อสร้างและต้นทุน การศึกษาได้พิจารณากรณีบ้านพักอาศัยสูง 3 ชั้น จำนวน 4 หลัง โดยทำการจำลองโครงสร้างด้วยโปรแกรม ETABS เพื่อตรวจสอบพฤติกรรมการรับแรงในแนวดิ่งและแรงจากแผ่นดินไหวของโครงสร้าง ซึ่งการออกแบบเสาเหล็กกล่องเติมด้วยคอนกรีตกำลังสูงอ้างอิงมาตรฐาน AISC 360-22 (LRFD) ผลการออกแบบพบว่าสามารถลดขนาดเสาให้เล็กลงเหลือ 125 มิลลิเมตร และ 150 มิลลิเมตร เพื่อให้มีขนาดไม่เกินความหนาของผนังบ้านได้เมื่อใช้คอนกรีตที่มีกำลังรับแรงอัดสูงกว่า 60 เมกะปาสคาล ร่วมกับเหล็กกล่องชนิดที่มีจำหน่ายในท้องตลาด โดยโครงสร้างที่ได้ออกแบบทั้ง 4 หลัง พบว่ามีประสิทธิภาพในการรับน้ำหนักบรรทุกและแรงแผ่นดินไหวดีกว่าโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กแบบเดิมในทุกด้าน ทั้งยังพบว่ามีต้นทุนการก่อสร้างที่ต่ำกว่าเสาคอนกรีตเสริมเหล็กอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังได้ทำการทดสอบเสาเหล็กกล่องเติมด้วยคอนกรีตกำลังสูงในห้องปฏิบัติการ เพื่อเปรียบเทียบกำลังรับแรงอัดกับค่าที่ได้จากสมการทำนายตามมาตรฐาน AISC 360-22 พบว่าค่าที่ได้จากการคำนวณมีค่าต่ำกว่าผลการทดสอบจริงค่อนข้างมาก ส่งผลให้เกิดความมั่นใจยิ่งขึ้นต่อการนำเสาเหล็กกล่องเติมด้วยคอนกรีตกำลังสูงไปใช้จริงในงานก่อสร้างบ้านพักอาศัย

Experimental Evaluation Of Corrosion Of Strands And Wires To Estimate Corrosion Rate In Grout And Concrete, Dipendra Shrestha

Dissertations and Doctoral Documents, University of Nebraska-Lincoln, 2023–

Premature failure of prestressed and post-tensioned concrete structures is frequently caused by undetected corrosion of prestressing steel. Although extensive research has addressed corrosion rates in conventionally reinforced concrete, the interpretation of non-destructive parameters, such as half-cell potential (HCP) and concrete/grout resistivity, for estimating corrosion rates in prestressing steel are not adequately investigated.

This research experimentally evaluates chloride-induced corrosion of prestressing steels to establish material-specific relationships between in-situ measurable parameters and corrosion rate. Thirty-six macrocell specimens incorporating plain wires, indented wires, and seven-wire strands in structural concrete and commercial post-tensioning grout- half with pre-formed surface cracks, were subjected to accelerated cyclic …

Coastal Flooding Along The Lower Brazos During The Landfall Of Hurricane Beryl -A Model-Based Investigation, Sabiha Tasnuva Khan

Civil Engineering Theses - Archive

Hurricane Beryl generated a complex hydrodynamic response along the Texas coast and Lower Brazos River, producing storm surge, elevated coastal water levels, intense rainfall, and widespread inundation. Low-gradient coastal rivers such as the lower portion of the Brazos River are particularly sensitive to the interaction of these drivers, yet the inland decay of surge energy and its interplay with watershed runoff remain poorly quantified. This study aims to characterize the physical mechanisms controlling water-level amplification, flow reversal, surge attenuation, and inundation development during Hurricane Beryl along the Lower Brazos and to determine the relative contributions of surge and rainfall to …

Stable Oxygen And Hydrogen Isotopic Ratios Of Precipitation And Modelling Of Precipitation Sources In Central Kentucky, Usa, 2017-2022, Ariel Gold-Mccoy

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Our goals were to carry out analyses of a multi-year δ¹⁸O and δ²H dataset of precipitation from central Kentucky and to analyze the source of precipitation for storm events from 2017 to 2022. δ¹⁸O and δ²H were measured for 244 weekly precipitation samples collected by the National Atmospheric Deposition Program at Mackville, Kentucky, USA. Modelling precipitation source was carried out using HYSPLIT model for 414 events. Results of δ¹⁸O and δ²H from central Kentucky show: consistent seasonality, including summer highs and winter lows for δ¹⁸O and δ²H; correlation with air temperature; and …

An Investigation Of The Legitimacy Of The Underlying Assumptions Of The Scs Curve Number Method By Application To Actual Urban Watersheds, Robert K. Peterson

Theses and Dissertations--Civil Engineering

The Soil Conservation Service (SCS) Curve Number (CN) method is widely used to estimate direct runoff, and its TR-55 urban-adapted Curve Numbers are commonly applied in stormwater design. However, the underlying assumptions of the method have been the subject of contemporary review, and concerns remain that these values underestimate runoff in actual urban watersheds. This study evaluates the performance of TR-55 CNs using rainfall–runoff data from twenty real-world urban watersheds in the National Stormwater Quality Database.

Empirical Curve Numbers were derived using two calibration techniques, the asymptotic CN method (CN∞) and a nonlinear least-squares optimization method (CN_LS), and …

Earthquake Wrangler: Leveraging Ios Technology For Earthquake Detection And Early Warning Application To Enhance Public Safety., Luis F. Salome

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Earthquakes are devastating natural phenomena and generate secondary hazards such as tsunamis, landslides and fires. Their catastrophic impacts span both developed nations including the United States, Japan, Turkey, and Italy and developing countries such as El Salvador, Haiti, Nepal and the Philippines, where disparities in early warning infrastructure remain important. Seismic events start with stress waves generated by tectonic plate motion, with body waves (P- waves and S-waves) and surface Rayleigh and love waves that carry energy through the earth. While some regions have adopted advanced early warning systems based on seismic hazard models and strong ground motion analysis, others …

Harmful Algal Bloom Prediction Modeling In The Face Of A Changing Climate, Jordan E. Spears

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Harmful algal blooms (HABs) in rivers pose significant threats to drinking water quality and public health, yet the predictive understanding of their proliferation remains limited, particularly regarding the influence of flow conditions in large rivers. This thesis addresses the critical knowledge gap of the relationship between seasonal flow variability and HAB proliferation in the Ohio River, with the Markland Pool serving as the primary study site. This study quantified the impact of early summer high flow events (>7500 m³ s^-1) and late summer to early fall low flow conditions (< 1500 m³ s^-1) by integrating …

Development Of Generalizable Data-Driven Traffic State Prediction Solutions: A Comprehensive Approach, Md Mobasshir Rashid

Graduate Thesis and Dissertation post-2024

Increased urbanization and population growth lead to more traffic in the transportation system, causing severe congestion. Particularly during disruptive events such as hurricanes or traffic incidents, the traffic flow in the network worsens significantly. As a result, there is a need for data-driven traffic prediction models to reduce congestion in real-time, and the prediction model should be generalizable to be applicable across different dynamic scenarios. Additionally, a robust and adaptable traffic prediction model can help traffic managers to take proactive actions to optimize traffic flow. However, the majority of data-driven traffic prediction models suffer from limited applicability as they are …

Citizen-Centric Building Energy Retrofits: Understanding And Supporting Citizens As Occupants, Participants, Decision-Makers, And Learners In Home Energy Retrofits, Nikhil Singh Yaduvanshi

Civil Engineering Dissertations - Archive

Residential building retrofits remain significantly under-adopted despite substantial technological advances, economic incentives, and policy efforts, creating a critical gap between technical potential and actual implementation in achieving climate goals. Assessment of citizen involvement in building retrofit processes plays a critical role in formulating effective home retrofit program designs to ensure maximum adoption rates and avoid energy waste. Although, existing retrofit programs and decision-making models recognize the importance of citizen involvement, the extent of citizen capabilities and the effects of citizen-centered approaches on retrofit adoption and building performance has not been comprehensively examined. The adoption and success of retrofit programs depends …

Assessment Of The Feasibility Of Utilizing Plastic Waste In Infrastructure To Promote Circular Economy In Bangladesh, Md Lutfor Rahman

Civil Engineering Dissertations - Archive

This study presents a comprehensive assessment of municipal solid waste (MSW) and plastic waste characterization across Bangladesh, with a focus on circular economy opportunities and the long-term economic viability of plastic road. Using on-site waste characterization data for 13 major cities from four geographic zones of Bangladesh —Northwest, Northeast, Southwest, and Southeast—the research identifies food waste as the dominant component of the national waste stream (67.3%), followed by plastic (12.4%), textiles (7.8%), and paper (4.7%). Among plastics, low-density polyethylene (LDPE) overwhelmingly dominates (89.7%), highlighting the continued prevalence of single-use flexible plastics.

A life cycle cost analysis (LCCA) was conducted comparing …

Implementation And Performance Evaluation Of Plastic Road Mix Design In Parking Lot, Ishraq Faruk

Civil Engineering Dissertations - Archive

The uncontrolled proliferation of plastic waste has emerged as a global environmental crisis, with high-density polyethylene (HDPE) constituting a substantial fraction of the waste stream due to its extensive use in packaging and its resistance to degradation. In parallel, asphalt pavements particularly in urban infrastructure such as parking lots experience accelerated deterioration from raveling, rutting, and cracking as a result of thermal cycling, repetitive loading, and inadequate drainage. These converging challenges present an opportunity for innovative, circular-economy-based sustainable pavement technologies that simultaneously improve surface durability and mitigate plastic waste accumulation.

This research investigates the full-scale implementation and monitoring of HDPE …