Civil Engineering Commons^™

Engineering Countermeasures For Left Turns At Signalized Intersections: A Review, Siby Samuel, Amandeep Singh, Yusuke Yamani

Psychology Faculty Publications

Left turn crashes can impact the safety of the drivers due to the speed and angle at which they occur. Left turns are specifically reported to affect older drivers more than the other types of crashes. This paper provides a review of the existing engineering countermeasures that have been evaluated to improve driver safety at left turns. Twenty- eight studies on left turn signal displays (protected left turns, flashing yellow arrow, and digital countdown timers), intersection geometry (offset left turn lanes, diverging diamond interchange, roundabouts, exit lanes for left turn, left turn bay extension, and contraflow left turn lanes), and …

Review Of Innovative Rehabilitation Techniques For Reinforced Concrete Buildings, Demetrius Karoubas

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Building rehabilitation encompasses the act of repairing damaged structural elements, as well as the upgrading of older buildings to bring them up to modern standards. In recent years, due to the extreme economic and environmental cost of new construction, building rehabilitation is gaining ground as the most viable solution to the problem posed by damaged or substandard buildings. With the constant development of new materials with favorable properties and the improvement of our understanding of earthquakes, new rehabilitation techniques are being developed, improving on the efficiency and effectiveness of older ones. Reinforced Concrete (RC) buildings are a type of building …

Experimental And Design Evaluation Of Multi-Bolted Gfrp Joints, Amir Hossein Houshmandyar

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

For infrastructure system implementation, high strength/stiffness to self-weight ratio, corrosion resistance and ease of fabrication are just a few of the many advantages of pultruded fiber reinforced polymer (PFRP) composites over traditional construction materials. However, challenges of engineered FRP materials are addressed via continuous updating of design codes. For example, the anisotropic nature of FRP composite materials includes different mechanical properties in different directions (pull or longitudinal direction vs. transverse to pull direction) of a structural member, resulting in design complexities over isotropic materials. Typically, infrastructure systems are built by bolting FRP structural members because of certain advantages of bolted …

Biodegradation Of Rubber Particles In Soil: Using Acclimated Bacteria Isolated From Kansas Soil To Degrade Cryogrinds In Slurry, Shane Graham

Williams Honors College, Honors Research Projects

This study investigated the viability of bioremediating rubber cryogrind using enriched indigenous bacteria. To begin the experiment, soils from three highway roadside locations in Kansas, KS 96 and West, KS 400 and 143^rd, and 199^th, were collected and transported to the lab to be studied. An initial soil characterization was run on the soil samples using distilled (DI) water mixture and 0.01 M CaCl₂ to assess conductivity. The soils were tested to gather a baseline of the relationship between pH and conductivity and the impact of its distance from the roadside. Bacteria were isolated from …

Non-Destructive Characterization Of Bio-Cemented Soils Via Seismic Wave Measurement, Kyle Best

Williams Honors College, Honors Research Projects

The final outcome of this project is to examine the mechanical and resulting physical properties of bio-treated soil through microbial activity via non-destructive testing by seismic waves. The proposed bio-treatment strategy is through supplying specific nutrients for indigenous microbes within a soil specimen which in return produce calcium carbonates. The bio-minerals produced during these biogeochemical activities will improve the mechanical properties of soil by making cementation between soil grains. Additionally, a theoretical laboratory experimentational description will be provided to explain any associative effects on a specimen's water permeability or mechanical strength due to bio-mineralization within the samples. The characterization of …

Crystalline Analysis Of Geomicrobially-Induced Calcium Carbonate Precipitation In Sands Using A Surface Percolation Treatment Technique, Justin Edward Mulloney

UNF Graduate Theses and Dissertations

Ottawa 50/70 sand specimens and natural beach sand samples were treated using bio-augmented geomicrobies via a surface percolation technique. Testing was conducted on these specimens to determine how resultant calcium carbonate precipitation changed as a function of temperature, depth from the surface, and in the presence of magnesium. Specifically, x-ray Diffraction (XRD), a Scanning Electron Microscope (SEM), and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) were used to determine and quantify the presence of calcium carbonate and its associated phase. Results showed a direct relationship between temperature and precipitated calcium carbonate. In addition, as an unintended consequence associated with the treatment, ammonium …

Investigating Changes In Trends Of Traffic Crashes Due To Covid-19 Pandemic In Florida’S Freeways, Ntagwanko Kisabanzira

UNF Graduate Theses and Dissertations

The COVID-19 pandemic outbreak caused a shift in traffic patterns that have in turn influenced a change in traffic accident trends. Due to stay-at-home orders that were issued across the United States, transportation agencies reported low traffic demands on highways after the pandemic outbreak. Low traffic volumes are associated with relatively higher speeds that are linked to increased severity of crashes. Several states reported an increase in fatal crashes after the outbreak of the COVID-19 pandemic. This paper evaluates the traffic crash trends on three interstates in Florida (I-10, I-75, and I-95) and sheds light on what happened before, during, …

Comparison Between Pervious Oyster Shell Habitat (Posh) Unit And Reef Ball Performance Along An Eroding Shoreline In Northeast Florida, Jacob Waggoner

UNF Graduate Theses and Dissertations

This study compared two methods of shoreline protection – the common Reef Ball and the novel Pervious Oyster Shell Habitat (POSH). Both structures are meant to attenuate wave energy and subsequently reduce shoreline erosion. While Reef Balls have a long, documented history of effectively mitigating beach erosion, POSH units are new structures and their effectiveness had not yet been previously assessed. Clusters of POSH units and Reef Balls were deployed at the Timucuan Ecological and Historic Preserve’s shoreline at Kingsley Plantation. Wave staffs were placed seaward and shoreward from these clusters and wave heights were measured over a holiday weekend …

Methodology To Treat Bottom Friction Losses For Modeling Wave Transformation From Deepwater To The Nearshore: An Application In Northeast Florida, Oscar Solisromero

UNF Graduate Theses and Dissertations

Designers and other practitioners confront a wide range of problems in the coastal zone, which often require long-term nearshore wave data. However, such data are usually quite scarce. Consequently, either wave measurements from buoys deployed in deep water, or archived deepwater wave hindcast information, must be utilized by rigorous, physics-based transformation to the site of interest using one of many available numerical models. A main issue in conducting such an effort is accounting for losses in wave energy due to bottom friction, for which establishing a suitable bed friction coefficient (C_f) can be problematic. In the present study, …

A Three-Dimensional Fully Coupled Hydro-Mechanical Elasto-Plastic Model For Unsaturated Soils With Consideration Of Hysteresis Behavior, Beshoy Sami Moussa Riad

Doctoral Dissertations

"Unsaturated soils are often used as a construction material in transportation infrastructures; in which it is subjected to cyclic traffic loadings and/or seasonal wetting-drying cycles. While mechanical hysteresis is a common feature of soils in general, hydraulic hysteresis is associated with unsaturated soils. Most existing constitutive models paid limited attention to the mechanical and hydraulic hysteresis behavior of unsaturated soils. This research presents a three-dimensional model for unsaturated soils and a chemo mechanical model for saturated soils. The unsaturated soils’ model has the following characteristic features: (a) the hydraulic and mechanical behaviors are fully coupled under 3D conditions; (b) it …

Design And Performance Of Self-Consolidating And Thixotropic Ultra-High-Performance Concrete For Infrastructure Construction And Rehabilitation, Le Teng

Doctoral Dissertations

"The objective of this research is to develop two classes of ultra-high-performance concrete (UHPC), one with self-consolidating consistency and the other with improved thixotropy. Tailoring the rheological properties of low yield stress UHPC can improve dispersion and orientation of steel fibers used in the design of UHPC, hence enhancing the tensile and flexural properties. Similarly, improving the thixotropy of UHPC can enable unique performance for the design of thin bonded bridge deck overlay. The research investigated various thixotropy enhancing admixtures to enhance the structural build-up at rest of UHPC. A total of 16 bonded overlay slab specimens were used to …

Use Of Cellular Concrete For Air Convection Embankment To Protect Permafrost Foundation In Cold Regions, Hanli Wu

Doctoral Dissertations

"Crushed-rock air convection embankment (ACE) has been used to mitigate thaw settlement, and pavement distresses caused by climatic extremes in permafrost regions for over three decades. However, the desired crushed rocks needed for ACE are not readily available in many areas of interior Alaska. Burdened by the need to ship suitable rocks to remote locations, the cost of constructing an ACE is often prohibitively high, which prevents its wide use in Alaska. An existing cementitious material, cellular concrete, may provide the solution.

This study intends to systematically characterize the heat transfer patterns of ACE and identify the performance benefits of …

Automatic Image-Based Sbfe Approach For Multiphase-Materials Topology Optimization Under Dynamic Loading, Rut Su

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This thesis presents the efficient topology optimization methods constructed within the state-of-the-art polygon scaled boundary finite element (SBFE) framework. The SBFE approach enables the discrete model construction of structures comprising of arbitrary curve geometry lying in 2D and/or 3D spaces. More explicitly, incorporated with quadtree (in 2D) and octree (3D) mesh refinements the automatic adaptive mesh scheme run within the polygon SBFE framework provides the cost-effective model generation allowing hanging nodes. These distinctive features present the developed SBFE approach well suiting as an underlying modeling framework for the topology design optimization of solids. The bi-directional evolutionary structural optimization (BESO) algorithm …

อิทธิพลของค่านิยมและมาตรการส่งเสริมการใช้ขนส่งสาธารณะต่อการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการเดินทางของพนักงานมหาวิทยาลัย, สหรัฐ นิมมานโสภณ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การออกแบบมาตรการเพื่อส่งเสริมการใช้ระบบขนส่งสาธารณะโดยพิจารณาเพียงแค่ปัจจัยเชิงพื้นที่และประเภทของกลุ่มเป้าหมายยังไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอ เนื่องจากค่านิยมของกลุ่มเป้าหมายก็มีส่วนสำคัญต่อประสิทธิภาพและความสำเร็จของมาตรการตามแนวคิดทฤษฎีพฤติกรรมตามแผน ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างค่านิยมของผู้ใช้รถยนต์ส่วนบุคคลเป็นประจำและแนวโน้มการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการเดินทางมาใช้ระบบขนส่งสาธารณะ เมื่อมีการนำมาตรการด้านการขนส่งต่าง ๆ เข้ามาร่วมเป็นองค์ประกอบของการตัดสินใจเดินทาง โดยเลือกพนักงานของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเป็นกลุ่มเป้าหมายของการศึกษา เนื่องจากความพร้อมของโครงสร้างพื้นฐานและทำเลที่ตั้งซึ่งเอื้ออำนวยต่อการเดินทางด้วยระบบขนส่งสาธารณะ งานวิจัยนี้เลือกใช้แบบสอบถามค่านิยมแบบภาพเสมือนเพื่อวัดค่านิยมทั้งหมด 10 ประการ ก่อนนำมาจัดเป็นกลุ่มย่อยตามความสัมพันธ์ระหว่างค่านิยม และรวบรวมความเป็นไปได้ของการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการเดินทางหากมีการดำเนินมาตรการด้านการขนส่งรูปแบบต่าง ๆ แบบจำลองสมการโครงสร้างถูกนำมาใช้เพื่อแสดงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรที่เกี่ยวข้อง และตรวจสอบระดับนัยสำคัญทางสถิติของแนวโน้มการปรับเปลี่ยนพฤติกรรม ผลการศึกษาจากกลุ่มตัวอย่างจำนวน 256 คน พบว่ากลุ่มค่านิยมการพัฒนาตนเองมีอิทธิพลเชิงลบต่อแนวโน้มการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมภายในแบบจำลองสมการโครงสร้าง นอกจากนี้ เมื่อวิเคราะห์เพิ่มเติมด้วยแบบจำลองเชิงเส้นโดยนัยทั่วไป พบว่ากลุ่มค่านิยมการอยู่เหนือตนเอง-อนุรักษ์นิยม กลุ่มมาตรการเชิงโครงสร้างพื้นฐาน และกลุ่มมาตรการเชิงจิตวิทยามีอิทธิพลเชิงบวกต่อแนวโน้มการปรับเปลี่ยนพฤติกรรม ผลการศึกษานี้จึงสนับสนุนแนวคิดที่ว่า การออกแบบมาตรการด้านการขนส่งสำหรับพนักงานควรปรับใช้ให้เหมาะสมกับค่านิยมของกลุ่มเป้าหมาย และควรตรวจสอบความเป็นไปได้และการยอมรับของมาตรการด้านการขนส่งก่อนปฏิบัติจริง

สมบัติของวัสดุควบคุมกำลังต่ำที่ผลิตจากขยะฝาขวดน้ำพลาสติกแทนที่มวลรวมละเอียดเพื่อใช้เป็นวัสดุพื้นทาง, ชญานิษฐ์ ปัญญสุทธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันการเพิ่มขึ้นของปริมาณขยะพลาสติกที่เกิดจากการใช้งานเพียงครั้งเดียวเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาคุณสมบัติของวัสดุควบคุมกำลังต่ำ (CLSM) และวัสดุควบคุมกำลังต่ำจากการกระตุ้นด้วยด่าง (Alkali-activated CLSM) ที่นำขยะพลาสติกจากฝาขวดน้ำมาใช้แทนที่มวลรวมละเอียดในปริมาณร้อยละ 10 20 และ 30 โดยปริมาตรของมวลรวมละเอียด คุณสมบัติที่ศึกษาได้แก่ ความสามารถในการยุบตัวไหลแผ่ การเยิ้มน้ำ ระยะเวลาก่อตัว หน่วยน้ำหนัก กำลังรับแรงอัดแกนเดียว ความเร็วคลื่นปฐมภูมิและทุติยภูมิซึ่งทดสอบด้วยวิธีเรโซแนนซ์อิสระ และโมดูลัสคืนตัว จากผลการศึกษาพบว่าค่าการยุบตัวไหลแผ่ หน่วยน้ำหนัก กำลังรับแรงอัดแกนเดียว ค่าความเร็วคลื่นปฐมภูมิและทุติยภูมิ และค่าโมดูลัสคืนตัวมีค่าลดลงเมื่อมีการแทนที่ทรายธรรมชาติด้วยขยะพลาสติกในปริมาณที่มากขึ้น นอกจากนี้พบว่าเมื่อแทนที่มวลรวมละเอียดด้วยมวลรวมพลาสติกส่งผลให้ค่าการเยิ้มน้ำเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตามค่าการเยิ้มน้ำมีค่าลดลงเมื่อปริมาณพลาสติกเพิ่มขึ้น และถึงแม้ว่าระยะเวลาเริ่มแข็งตัวและระยะเวลาแข็งตัวเริ่มต้นของวัสดุควบคุมกำลังต่ำไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อปริมาณมวลรวมขยะพลาสติกมากขึ้น ระยะเวลาการก่อตัวดังกล่าวกลับมีค่าลดลงในกรณีของวัสดุควบคุมกำลังต่ำจากการกระตุ้นด้วยด่าง และจากสัดส่วนผสมทั้งหมดพบว่า วัสดุควบคุมกำลังต่ำและวัสดุควบคุมกำลังต่ำจากการกระตุ้นด้วยด่างที่มีการแทนที่ทรายธรรมชาติด้วยขยะพลาสติกในปริมาณร้อยละ 10 โดยปริมาตรมีคุณสมบัติผ่านตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับวัสดุควบคุมกำลังต่ำ

การทำนายความผิดปกติทางธรณีวิทยาบริเวณหน้าอุโมงค์ด้วยคลื่นไหวสะเทือน, พลพัชร นิลวัชราภรณ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ความผิดปรกติทางธรณีวิทยา เช่น บริเวณที่ชั้นหินแตกต่างจากสภาพโดยรอบ บริเวณโพรงถ้ำที่มีปริมาณน้ำสูง อาจทำให้เกิดปัญหาในระหว่างการขุดเจาะอุโมงค์ได้ เช่น การสูญเสียเสถียรภาพของหน้าอุโมงค์ การไหลทะลักของน้ำ และประสิทธิภาพในการขุดเจาะที่ลดลง ดังนั้นการทราบถึงตำแหน่งของความผิดปรกติทางธรณีวิทยาล่วงหน้าจึงเป็นประโยชน์ต่อการวางแผนความปลอดภัยและแผนปฏิบัติงานขุดเจาะอุโมงค์ ในการศึกษานี้ผู้วิจัยได้ศึกษาความเป็นไปได้ในการนำเทคนิคการตรวจวัดแบบ Tunnel Seismic Prediction มาทำนายตำแหน่ง และขนาดของความผิดปรกติทางธรณีวิทยาบริเวณหน้าอุโมงค์ โดยจำลองการแพร่กระจายคลื่นด้วยวิธี Spectral Element Method ในแบบจำลองชั้นหินที่มีความผิดปรกติทางธรณีวิทยา แล้วนำข้อมูลคลื่นที่สังเคราะห์ได้มาประมวลผลด้วยฟิลเตอร์แบบ F-K และการแปลผลแบบ Kirchhoff’s migration โดยคำนึงถึงทิศทางในการสั่นของคลื่น จากการศึกษาพบว่าวิธีการดังกล่าวช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำนายตำแหน่ง และขนาดของความผิดปรกติทางธรณีวิทยา เมื่อเทียบกับการแปลผลด้วย Kirchhoff’s migration แบบดั้งเดิม

การวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือของตอม่อสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กโดยพิจารณาความเสื่อมสภาพเนื่องจากผลกระทบของคลอไรด์, เกวลิน เทพสุภรณ์กุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในปัจจุบันการก่อสร้างและบำรุงรักษาสะพานได้มีการนำเทคโนโลยีที่ทันสมัยมาใช้ช่วยในการพัฒนาเป็นจำนวนมาก เพื่อให้มีความสะดวกสบายและความแม่นยำมากยิ่งขึ้น การที่สามารถรู้สภาพความเสียหายและสามารถทำการคาดคะเนความน่าจะเป็นในการชำรุดเสียหายของสะพานได้นั้น จะส่งผลให้เกิดการบำรุงรักษาสะพานได้อย่างทันท่วงที เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการชำรุดและก่อให้เกิดอันตรายแก่ประชาชนผู้ที่สัญจรอยู่บนสะพาน งานวิจัยฉบับนี้จึงทำการวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือ (Reliability analysis) ของโครงสร้างตอม่อสะพาน ได้ทำการศึกษากรณีตัวอย่างสะพานข้ามแม่น้ำบริเวณอำเภอเมืองจังหวัดจันทบุรี กม. 330+939.000 ซึ่งมีการใช้งานมายาวนานกว่า 28 ปี ที่ตั้งของสะพานอยู่บริเวณภาคตะวันออกของประเทศไทย มีระยะห่างจากทะเลอ่าวไทยเพียง 15-20 กิโลเมตร ทำให้ปริมาณคลอไรด์มีอิทธิพลต่อการเสื่อมสภาพของโครงสร้างเป็นอย่างมาก การที่เหล็กเสริมถูกกัดกร่อนเนื่องจากคลอไรด์เป็นปัญหาสำคัญที่พบบ่อยในโครงสร้างที่สภาพแวดล้อมอยู่ใกล้ทะเล เมื่ออายุการใช้งานมากขึ้น สะพานและตอม่อสะพานมีโอกาสเกิดการชำรุดเสียหาย ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์การชำรุดของตอม่อสะพานเนื่องจากอิทธิพลของคลอไรด์ โดยใช้โปรแกรม GID จำลองแบบ 3 มิติเสมือนจริง และใช้โปรแกรม ATENA พิจารณาแรงและการโก่งตัวที่เกิดขึ้น ซึ่งใช้หลักการวิเคราะห์ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (FEM) จากนั้นทำการหาค่าดัชนีความเชื่อมั่น (Reliability Index) ของโครงสร้างตอม่อของสะพาน โดยนำผล FEM มาวิเคราะห์ความเชื่อมั่นของโครงสร้างสะพาน ด้วยโปรแกรม SARA จากการศึกษาพบว่าสามารถนำข้อมูลค่าดัชนีความเชื่อมั่นของโครงสร้าง เพื่อใช้อ้างอิงในการประเมินสภาพปัจจุบันของสะพาน และชี้วัดช่วงเวลาที่ควรทำการบำรุงรักษาต่อไป

Numerical Assessment Of Post-Tensioned Slabs Due To Seismic Column Collapse, Mariam Ehab, Aya Elhozayen

Civil Engineering

In our recent catastrophes, Progressive collapse become an essential behavior that should be researched widely and to be considered by engineers through the design process. The main vertical loss can be caused by different reasons, either blast due to terrorist attack, failure of columns due to extreme earthquake application, or finally, losing a structural element due to high impact resulted from a vehicle or any other moving object. Losing main vertical element due to extreme earthquake excitation is an important and repeated occurrence, However, it didn’t take much attention in progressive collapse recent studies. Unified Facilities Criteria (UFC) and General …

Strain Gradient Shear Deformation Microshells: Formulation, Isogeometric Analysis, And Optimization, Toan Minh Le

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The rapid development of micro-electro-mechanical system (MEMS) technology has empowered the fabrication of micro-sized, light weighted, and flexible thin-walled components. Due to the complex inherent physics and costly experiments at the microscale, reliable theoretical and numerical instruments for modeling and assisting the design of these innovative structures become desirable. This thesis, therefore, devotes to proposing a general strain-gradient-based shell model, a robust computational formulation, and efficient optimization approaches for microshells. The heart of the novel microshell model is based on the integration between the complete type-II formulation of Mindlin’s strain gradient elasticity, in which the importance of both strain-gradient and …

A Risk-Based System For Managing Construction Claim Causes: An Integrated Interpretative Structural Modeling And Bayesian Network Approach, Sang Quang Van

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Claims are troublesome and often lead to adverse impacts on construction projects, such as delays, cost overruns, and disputes among contracting parties. Numerous studies have been conducted to improve the understanding of claim causes; however, most previous research works have investigated claim causes individually and ignored the interdependences among claim causes. In addition, the determination of response strategies and methods for claim causes has scarcely been addressed. This research develops a risk-based system for managing claim causes in building construction projects. The main objectives of this research are twofold: (1) to quantify the impacts of claim causes considering their interdependences, …