Civil and Environmental Engineering Commons^™

Effect Of Rotary Blade Modification On Residue Retention Into Conservation Agriculture Practices, Md Talash Mahmud, Md Towfiqur Rahman, Md Mosharraf Hossain, Muhammad Ashik-E-Rabbani

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Conservation Agriculture (CA) has been a promising technique for better crop production. Manual seeding with conventional tillage practice is laborious and time consuming. However, Strip tillage (ST) method incorporating seeding machines minimizes human drudgery and optimizes the crop yield. Many problems associated with ST have been rectified e.g. tiny furrow backfill, inaccuracy of seed and fertilizer placement, leading to poor germination and curtailed outcomes. This article focused on the effects of residue retention for the rotary blades design on a versatile multi-crop planter (VMP). Four types of rotary blades of VMP differed by 15^o increment of tip angles were …

Regional Sustainable Development Of Renewable Natural Resources Using Net Primary Productivity On A Global Scale, Saket Dubey, Ashutosh Sharma, Venkatesh Kishor Panchariya, Manish Kumar Goyal, Rao Y. Surampalli, Tian C. Zhang

Department of Civil and Environmental Engineering: Faculty Publications

Ecological Indicators 127 (2021) 107768

Elements Of Safety Management System In The Construction Industry And Measuring Safety Performance – A Brief, Mostafa Elsebaei, Omar Elnawawy, Ayman Ahmed Ezzat Othman, Mohamed Badawy

Architectural Engineering

Construction industry is considered to be one of the most hazardous industries in the world. The reason could be attributed to its hazardous nature as it is an accident-prone industry. Thus, a need for better understanding of safety management system is essential for improving safety performance in this sector. This paper discusses briefly the elements of safety management by presenting different systems (such as Oregon OSHA Occupational Health and Safety Administration, and OTAR Overseas Territories Aviation Circle) and elaborating their elements. It also discusses two types of measuring safety performance the first is the lagging indicators and the second is …

A Framework For Implementing Integrated Project Delivery In Architecture Design Firms In Egypt, Ayman Ahmed Ezzat Othman, Lamis Yasser Wagih Youssef

Architectural Engineering

Purpose

This paper aims to develop a framework for implementing the integrated project delivery (IPD) approach during the design process in architecture design firms (ADFs) in Egypt.

Design/methodology/approach

A research methodology consists of literature review, case studies and survey questionnaire was designed to achieve the abovementioned aim. First, literature review was used to identify and categorise the challenges of implementing IPD during the design process. Second, four case studies were analysed to investigate the values delivered to the client or missed due to the use of IPD or traditional procurement approaches, respectively. Finally, a survey questionnaire was carried out with …

A Framework To Activate The Health And Safety Regulations In The Egyptian Construction Industry, Mostafa Adel Elsebaei, Ayman Ahmed Ezzat Othman, Omar Elnawawy, Mohammed Badawy

Architectural Engineering

Purpose

The construction industry is considered one of the most dangerous industries especially in developing countries such as Egypt. Although safety in Egypt is regulated by mainly four pivotal legislations, namely, Law No. 12 (2003) and Ministerial Decrees No. 211, 126 and 134, construction accident records in Egypt are high. Accordingly, this paper aims to develop a framework to activate the health and safety regulations in the Egyptian construction industry.

Design/methodology/approach

To achieve this aim, a research methodology consisting of a literature review and a survey questionnaire was developed to accomplish three objectives. First, a literature review was used to …

Achieving Sustainability Through Reducing Construction Waste During The Design Process: A Value Management Perspective, Ayman Ahmed Ezzat Othman, Sherouk Mohamed Abdelrahim

Architectural Engineering

Purpose:

The purpose of this paper is to investigate the role of Value Management towards achieving sustainability through reducing the construction waste during the design process.

Design/methodology/approach

To achieve the abovementioned aim, a research methodology consisting literature review and survey questionnaire is designed to achieve the following objectives: first, building a comprehensive understanding of the research topic through reviewing literature related to the nature of the construction industry, waste in construction, sustainability, the design phase and Value Management; second, presenting and analysing two case studies to validate the role of Value Management towards reducing waste in construction projects; third, conducting …

An Investigation Into Solid Waste Problem In The Egyptian Construction Industry: A Mini-Review, Ahmed Osama Daoud, Ayman Ahmed Ezzat Othman, Herbert Robinson, Ali Bayyati

Architectural Engineering

Solid waste management (SWM) is one of the most critical global challenges nowadays. It has a severe negative effect on the triple bottom line of sustainability. Construction and demolition waste (CDW) contributes about 50% of the total global annual generated SW. In the particular case of the Middle East and North Africa (MENA) region including Egypt, the SW problem has become a major challenge, and the need to find sustainable solutions is overwhelming. However, the region faces several challenges that hinder the development of an effective and efficient SWM system. This has resulted in the predominance of unsustainable SWM practices …

The Fluxnet2015 Dataset And The Oneflux Processing Pipeline For Eddy Covariance Data, Gilberto Pastorello, Timothy Arkebauer, Dave P. Billesbach, Anatoly Gitelson, Adam Liska, Andrew Suyker, Elizabeth Walter-Shea, More Than 200 Other

Adam Liska Papers

The FLUXNET2015 dataset provides ecosystem-scale data on CO2, water, and energy exchange between the biosphere and the atmosphere, and other meteorological and biological measurements, from 212 sites around the globe (over 1500 site-years, up to and including year 2014). These sites, independently managed and operated, voluntarily contributed their data to create global datasets. Data were quality controlled and processed using uniform methods, to improve consistency and intercomparability across sites. The dataset is already being used in a number of applications, including ecophysiology studies, remote sensing studies, and development of ecosystem and Earth system models. FLUXNET2015 includes derived-data products, such as …

การประเมินผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินและความแปรปรวนของปริมาณน้ำฝนต่อน้ำหลากสูงสุดในลุ่มน้ำน่านตอนบน, ณรงค์ทัศน์ ธัญญเวทย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ลุ่มน้ำน่านตอนบนเป็นลุ่มน้ำที่มีปริมาณฝนค่อนข้างสูงในบริเวณพื้นที่ภูเขา และเกิดการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน ส่งผลให้เกิดอุทกภัยขึ้นในลุ่มน้ำบ่อยครั้ง การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินและความแปรปรวนของปริมาณน้ำฝนที่ส่งผลต่ออัตราการไหลสูงสุดในลำน้ำ โดยใช้แบบจำลอง Rainfall-Runoff-Inundation (RRI) และข้อมูลนำเข้าต่าง ๆ ได้แก่ ปริมาณน้ำฝนรายวันจากกรมอุตุนิยมวิทยา 4 สถานี ปีพ.ศ. 2544-2560 ข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดินจากกรมพัฒนาที่ดิน ปีพ.ศ.2546, 2552 และ 2555 ข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดินจากดาวเทียม Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) จาก National Aeronautics and Space Administration (NASA) ปีพ.ศ. 2544-2560 และข้อมูลแบบจำลองระดับความสูงเชิงเลขจาก Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) ปีพ.ศ. 2544 จากการวิเคราะห์ปริมาณน้ำฝนรายปี พบว่าบริเวณทางตอนบนของลุ่มน้ำน่านตอนบนมีปริมาณฝนเฉลี่ยรายปีสูงถึง 1,710 มม./ปี ที่สถานีทุ่งช้าง ในขณะที่ปริมาณฝนรายปีเฉลี่ยของลุ่มน้ำน่านอยู่ที่ 1,287 มม./ปี จากการวิเคราะห์แนวโน้มของปริมาณฝนรายปีของทั้ง 4 สถานีด้วยเส้นค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่พบว่ามีแนวโน้มแบบคาบ เมื่อทำการทดสอบแนวโน้มด้วยวิธี Mann-Kendall ของปริมาณฝนรายปีและรายฤดูกาลของสถานีน่าน สถานีท่าวังผา และสถานีทุ่งช้าง พบว่าไม่สามารถปฏิเสธสมมติฐานหลัก คือ ข้อมูลฝนไม่มีแนวโน้ม ที่ระดับความเชื่อมั่น 95% การวิเคราะห์ปริมาณฝนรายเดือนพบว่าช่วงเดือนสิงหาคมมีปริมาณฝนสูงสุดในปีพ.ศ. 2554 ปริมาณฝนรายเดือนทางด้านตอนบนที่สถานีทุ่งช้างและท่าวังผาในช่วงเดือนมิถุนายนมีค่าสูงกว่าค่าเฉลี่ยค่อนข้างมาก และทางด้านตอนล่างที่สถานีน่านและสถานีน่าน สกษ.มีปริมาณฝนรายเดือนสูงกว่าค่าเฉลี่ยตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงเดือนกันยายน ข้อมูลการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินจากกรมพัฒนาที่ดินไม่ได้เป็นข้อมูลต่อเนื่องทุกปี ในการศึกษานี้จึงได้ใช้ข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดินจากดาวเทียม MODIS มาประกอบและทำการปรับเทียบข้อมูลจาก MODIS ด้วยข้อมูลของกรมพัฒนาที่ดินเพื่อให้มีความสอดคล้องกันก่อนนำเข้าแบบจำลอง RRIจากการศึกษาพบว่าการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินในบริเวณลุ่มน้ำน่านตอนบนมีการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างน้อย และข้อมูลจากดาวเทียม MODIS ไม่สามารถตรวจจับพื้นที่ที่อยู่อาศัยได้ดีมากนัก นอกจากนี้ยังพบว่าพื้นที่ประเภท woody savanna เป็นได้ทั้งพื้นที่เกษตรกรรมและพื้นที่ป่าไม้ จึงจำเป็นต้องพิจารณาเป็นรายลุ่มน้ำย่อยในการศึกษาต่อไป ผลจากการศึกษาผลกระทบต่ออัตราการไหลสูงสุดพบว่า เมื่อกำหนดการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำฝนและพื้นที่การใช้ประโยชน์ที่ดินให้เพิ่มขึ้น 1% พบว่าการเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำฝนส่งผลต่ออัตราการไหลสูงสุดมากกว่าการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน จึงสามารถสรุปได้ว่าผลจากความแปรปรวนของปริมาณน้ำฝนส่งผลต่ออัตราการไหลสูงสุดมากกว่าผลจากการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินภายใต้ขอบเขตและข้อจำกัดของการศึกษานี้ซึ่งพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินไม่มากนัก หากมีการศึกษาในพื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินที่มากขึ้น อาจจะทำให้มีผลต่ออัตราการไหลสูงสุดเพิ่มมากขึ้น

การเปลี่ยนแปลงชายฝั่งและประสิทธิผลของโครงการเขื่อนกันทรายและคลื่น บริเวณปากแม่น้ำปราณบุรี จังหวัดประจวบคีรีขันธ์, ณฐมน พนมพงศ์ไพศาล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวิจัยในครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาและติดตามผลของโครงการเขื่อนกันทรายและคลื่นที่ร่องน้ำปราณบุรี จ.ประจวบคีรีขันธ์ ต่อการเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่งปราณบุรี 2) ประเมินความถูกต้องของแบบจำลอง One-Line Model ในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงชายฝั่ง และ 3) ศึกษาแนวทางปรับปรุงการพิจารณาตัวแปรทางสมุทรศาสตร์ ที่ใช้ในขั้นตอนศึกษาและออกแบบโครงสร้างวิศวกรรมชายฝั่ง โดยมีพื้นที่ศึกษาครอบคลุมชายฝั่งตั้งแต่บริเวณเขาตะเกียบ ถึง เขากะโหลก จ.ประจวบคีรีขันธ์ ในการศึกษาครั้งนี้ใช้แบบจำลองคณิตศาสตร์ GENESIS ในการศึกษาประสิทธิผลการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่ง อันเนื่องจากเขื่อนกันทรายและคลื่นฯ รวมถึงใช้ในการทดสอบอิทธิพลของตัวแปรทางสมุทรศาสตร์ อันได้แก่ ชนิดของข้อมูลคลื่น ระดับน้ำขึ้นลง และปริมาณตะกอนแม่น้ำ ที่มีผลต่อความแม่นยำของการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่งปราณบุรีด้วยแบบจำลองคณิตศาสตร์ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ก่อนการก่อสร้างเขื่อนกันทรายและคลื่นฯ แนวชายฝั่งของพื้นที่ศึกษา ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ระบบกลุ่มหาด (Z1 ถึง Z4) ค่อนข้างมีเสถียรภาพ (อัตราการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งมีค่าน้อยกว่า ±1.0 ม./ปี) ยกเว้นบริเวณปากน้ำปราณบุรี (Z3 และ Z4) ที่มีการงอกเพิ่มของชายฝั่งเฉลี่ยประมาณ 0.6 และ 0.33 เฮกตาร์/ปี ที่ด้านเหนือและด้านใต้ของปากน้ำปราณบุรีตามลำดับ จากผลการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่ง ช่วงปี 2541-2561 พบว่าเขื่อนกันทรายและคลื่นฯ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฉพาะกลุ่มหาด Z3 และ Z4 โดยทำให้เกิดการสะสมตัวของแนวชายฝั่งด้านเหนือและด้านใต้ของปากน้ำปราณบุรี ส่งผลให้มีพื้นที่เพิ่มขึ้นประมาณ 0.48 และ 0.28 เฮกตาร์/ปี ตามลำดับ ซึ่งไม่สอดคล้องกับผลการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่งด้วยแบบจำลอง ในขั้นตอนการศึกษาและออกแบบโครงการ โดยมีความคลาดเคลื่อนของแนวชายฝั่งทำนายอยู่ระหว่าง 2-13,000% สำหรับผลการศึกษาอิทธิพลของตัวแปรทางสมุทรศาสตร์ ต่อผลการทำนายแนวชายฝั่งปราณบุรีด้วยแบบจำลอง GENESIS พบว่าการใช้ข้อมูลคลื่นลมจากการตรวจวัด ทำให้ผลการทำนายแนวชายฝั่งด้านเหนือของปากแม่น้ำ มีความถูกต้องเพิ่มขึ้น 93% ส่วนชายฝั่งด้านใต้ของปากแม่น้ำมีความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 3,800% ในขณะที่ลักษณะระดับน้ำขึ้นน้ำลงและตะกอนแม่น้ำปราณบุรี ส่งผลต่อรูปร่างแนวชายฝั่งคาดการณ์อย่างไม่มีนัยสำคัญ เนื่องจากชายฝั่งปราณบุรีมีพิสัยของน้ำขึ้นน้ำลงน้อย (เฉลี่ย 1.2 ม.) แต่ความลาดชันชายหาดสูง (1:4) รวมถึงปริมาณตะกอนแม่น้ำมีน้อยเมื่อเทียบกับปริมาณตะกอนชายฝั่ง (น้อยกว่า 10%)

การจัดการขยะมูลฝอยจากร้านกาแฟอย่างยั่งยืน, ธิดารัตน์ อินทร์พระเนตร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาแนวทางในการลดปริมาณขยะมูลฝอยจากร้านกาแฟตามหลักการเศรษฐกิจหมุนเวียน ด้วยวิธีการลงพื้นที่สำรวจและรวบรวมข้อมูลชนิดและปริมาณขยะมูลฝอยที่เกิดขึ้นจากร้านกาแฟกรณีศึกษาใน กรุงเทพมหานคร 5 สาขา โดยแบ่งเป็นร้านกาแฟในสถานีบริการน้ำมัน 1 สาขา ร้านที่เป็นเค้าเตอร์ 2 สาขาและร้านกาแฟแบบ stand alone (มีพื้นที่มากกว่า 50 ตร.ม.) 2 สาขา ในช่วงเดือนตุลาคมถึงพฤศจิกายน ปี พ.ศ.2562 จากผลการศึกษาพบว่า ปริมาณขยะมูลฝอยที่เกิดขึ้นในพื้นที่เกิดจาก 2 กิจกรรมหลักคือ ขยะจากการเตรียมเครื่องดื่มและอาหาร แบ่งเป็นขยะอินทรีย์ ได้แก่ เศษอาหารและกากกาแฟ และขยะบรรจุภัณฑ์ ได้แก่ แกลลอนนมสด ถุงบรรจุภัณฑ์พลาสติก กระป๋องนมข้นจืด แกลลอนนม HDPE เป็นต้น คิดเป็นร้อยละ 92 ของขยะมูลฝอยทั้งหมด โดยขยะถูกนำไปกำจัดด้วยการฝังกลบทั้งหมดและขยะจากการบริโภคของลูกค้า เช่น แก้วเครื่องดื่มร้อนและเย็นพลาสติก ขวดน้ำดื่ม PET และกล่องเบเกอร์รี่ เป็นต้น คิดเป็นร้อยละ 8 ของขยะมูลฝอยทั้งหมด จึงเสนอแนวทางเลือกการจัดการขยะมูลฝอยตามหลักการเศรษฐกิจหมุนเวียน ผ่านการใช้หลักการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่มีผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมต่ำ เลือกใช้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การใช้บรรจุภัณฑ์จากวัสดุชีวภาพ การรีไซเคิล การเผาขยะเป็นเชื้อเพลิง RDF การหมักทำปุ๋ยและผลิตแก๊สชีวภาพ เป็นต้น ซึ่งนอกจากจะเป็นการลดการเกิดของเสียแล้วยังเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับขยะมูลฝอยอีกด้วย นอกจากนี้ยังนำเสนอทางเลือกเชิงนโยบายเพื่อให้ ภาครัฐบาล ภาคธุรกิจร้านกาแฟและประชาชนเข้ามามีบทบาทในการรับผิดชอบการจัดการขยะมูลฝอยให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

Turbulent Flow Of Water-Based Algorithm In Truss Optimization, Saw Thiri Khaing

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This thesis presents the novel Turbulent Flow of Water-based Optimization (TFWO) algorithm for the optimal design of structures under applied forces. The method has been inspired by the natural and random responses of vortices in rivers, seas and oceans. The design problem minimizes the total cost (viz., weight or volume) of the structure with the optimal distribution of its member sizes such that the safety and integrity of the resulting structure can be attained. It is formulated as the challenging nonlinear programming problem under the simultaneous ultimate strength and serviceability criteria. The proposed algorithm is encoded as a MATLAB code …

Binary Particle Swarm Optimization Algorithm For Optimization Of Steel Structure, Atitaya Chaiwongnoi

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research studies on the performance of Binary Particle Swarm Optimization (BPSO) algorithm. The first part is finding the best inertia weight of BPSO from various types of inertia weight. The second part is optimizing the cross-sectional area of steel structures and topology of bracing system under vertical and lateral load. The structures studied in the research include unbraced frames and X-braced frames. Moreover, the braced frame also investigates the influence of the classification groups of elements. The elements are classified into finer groups than the original group. The design of the structure follows the AISC code. From the investigation …

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 …

Macro - And Microstructure Evaluation And Field Applications Of Concrete With Recycled Glass Pozzolan, Marija Krstic

Dissertations and Theses

Concrete is the most used material in the world, second only to water. Conventional concrete is produced with Portland cement (PC). The production of cement is an energy intensive operation that has raised significant environmental concerns, since one ton of cement generates an equal ton of CO₂. In the USA about 90 million tons of cement are used annually, with 3 million tons used in New York. Most contemporary concrete applications for buildings and infrastructure use high-performance concrete (HPC) mixtures which are produced by replacing a percentage of cement with supplementary cementitious materials (SCMs), consisting mainly of fly-ash …

Adapting To Extreme Heat: Social, Atmospheric, And Infrastructure Impacts Of Air Conditioning In Megacities - The Case Of New York City, Harold Gamarro

Dissertations and Theses

Extreme heat events are becoming more frequent and intense in most large cities. Built-up surfaces also limit cooling mechanisms, leading to warmer conditions in cities, a phenomenon called the Urban Heat Island (UHI). This presents major challenges to reduce adverse health effects of hot weather, particularly in vulnerable populations like the elderly and low-income communities. Here we explore the overall impacts of increasing air conditioning (AC) system adoption in residences as an adaptive measure to reduce human health risks under heat waves, with New York City (NYC) as a case study. This study uses AC adoption data from the 2017 …

Decision-Making In Reuse Of Highway Bridge Foundations, Ehssan Hoomaan

Dissertations and Theses

According to the 2019 National Bridge Inventory data from Federal Highway Administration, the average age of highway bridges in the U.S.A. is 45 years, with almost 43% of existing highway bridges being older than 50 years, and eight percent of all U.S. national highway bridges being in poor condition. Foundation and substructure of existing highway bridges (over land and water) may have significant functional values even after being under service for decades. Reusing an existing bridge foundation during the reconstruction of a bridge (e.g., major rehabilitation, retrofitting, replacement of superstructure and substructure, and addition/removal of a span) has the potential …

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 …

Slender Frp Elements As Discrete Reinforcement For Concrete, Yuan Tian

Dissertations and Theses

This dissertation presents a study that led to the development of slender elements that look like fibers used for reinforcing concrete but with a very different reinforcing mechanism. These elements, referred to as “Needles” are very rigid and strong; when intersected by growing cracks in concrete under heavy and increasing loads, they do not break and deform minimally. In the present work major steps were taken to understand the reinforcing mechanism of Needles. In addition, to investigate the influence of Needles on the mechanical performance of concrete incorporating Needles, at both material and structural levels, a series of laboratory experiments …

How To Achieve Efficiency And Accuracy In Discrete Element Simulation Of Asphalt Mixture: A Drf-Based Equivalent Model For Asphalt Sand Mortar, Yu Liu, Peifeng Su, Miaomiao Li, Hui Yao, Junfu Liu, Mei Xu, Xiaodong Zhou, Zhanping You

Michigan Tech Publications, Part 1

The clump-based discrete element model is one of the asphalt mixture simulation methods, which has the potential to not only predict mixture performance but also simulate particle movement during compaction, transporting, and other situations. However, modelling of asphalt sand mortar in this method remains to be a problem due to computing capacity. Larger-sized balls (generally 2.0-2.36 mm) were usually used to model the smaller particles and asphalt binder, but this replacement may result in the mixture's unrealistic volumetric features. More specifically, replacing original elements with equal volume but larger size particles will increase in buck volume and then different particle …

Developing And Simulating A Communication Plan For Mitigation Of Secondary Crashes: Leveraging Connected Vehicle Technologies, Denis Elia Monyo

UNF Graduate Theses and Dissertations

The Federal Highway Administration (FHWA) has identified secondary crashes (SCs) on United States (US) highways as one of the core transportation issues that needs to be addressed. These crashes contribute to increased property damage, injuries, and fatalities and a decline in traffic flow conditions on freeways and adjacent arterials. The purpose of this study was to 1) propose a communication plan that leverages connected vehicle (CV) technologies to increase awareness to road users to target the mitigation of SCs, and 2) to evaluate the potential benefits of the proposed communication plan with CV technologies in alleviating SCs.

This study used …

Investigating The Leading Causes Of Fatalities Of Aging Pedestrians Using Bayesian Network Model, Luciano Lalika

UNF Graduate Theses and Dissertations

Identifying factors associated with older pedestrian fatalities is key to implementing strategies aimed at improving pedestrian safety. This study focused on investigating the leading risk factors for older pedestrian fatalities at Florida roadway intersections. Analyses consisted of a Bayesian logistic regression (BLR) model to identify significant factors influencing pedestrian fatality, followed by a Bayesian Network (BN) model to identify the leading cause of pedestrian fatality among the statistically significant risk factors. Furthermore, the probabilistic inference of the leading causes of older pedestrian fatalities obtained from the BN was conducted through individual evidence predictive inference, diagnostic inference, and combined evidence predictive …

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 …

Tire-Chip Reinforced Foundation As Liquefaction Countermeasure For Residential Buildings, Hemanta Hazarika, Siavash Manafi Khajeh Pasha, Isao Ishibashi, Norimasa Yoshimoto, Tota Kinoshita, Shigeki Endo, Ashoke Kumar Karmokar, Takuto Hitosugi

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

To prevent vibration-induced and liquefaction-induced damage to residential buildings during earthquakes, a low-cost technique has been developed and described here. It utilizes a mixture of tire chips and gravel as the horizontal reinforcing inclusion under the foundation of residential houses. The horizontal reinforcing inclusion refers to a layer of tire chips and gravel which is placed horizontally beneath the foundation. This mixture of tire chips and gravel provides sufficient bearing capacity to the foundation. In this research, a series of small-scale 1 g model shaking table tests was performed to evaluate the effectiveness of the technique. In addition, cyclic undrained …

Broadening Participation Research Project: Charting A Path To Transdisciplinary Collaborative Design, Mason Andrews, Mujde Erten-Unal, Carol L. Considine

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

The National Climate Assessment has identified foundational cross-cutting research capabilities that need to be developed for climate and global change assessment that include the integration of disciplines across approaches and building capacity for climate assessment that includes training, education and workforce development. The NSF HBCU Research Project, Broadening Participation Research Project: Charting a Path to Transdisciplinary Collaborative Design builds on the work of the Coastal Community Design Collaborative, a partnership between Hampton University, and Old Dominion University, which is a cross-university, cross-disciplinary program, in which architecture and civil engineering and technology students develop real world interventions for communities impacted by …

Multi-Modal Natural Frequency Response Of Utility Transmission Tapered Wood Poles Under Various Soil Foundation Conditions: Natural Frequency Response Under Various Soil Conditions, Ramani Ayakannu, Zia Razzaq

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

Studied herein is the multi-modal natural frequency response of utility transmission tapered wood poles under various soil foundation conditions. Strong winds and hurricanes in various parts of the world have resulted in collapse of such utility poles and have resulted in the disruption of electrical distribution systems in addition to creating hazardous conditions for the public. To avoid the development of resonance under such dynamic loading, the multi-modal natural vibration of the utility poles first needs to be understood in the presence of practical soil foundation conditions. To capture the soil-structure interaction effects on the multi-modal frequencies, a SAP2000 dynamic …

Lateral-Torsional Buckling Strength Of Two-Span Glass Fiber Reinforced Polymer Beams, Mojtaba B. Sirjani, Zia Razzaq

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

This paper presents the outcome of a study of two-span glass fiber reinforced polymer (GFRP) I-section beams susceptible to lateral-torsional buckling when subjected to gradually increasing concentrated vertical load(s) in the presence of two different types of lateral bracing schemes. It is found that loading one span results in a smaller buckling load as compared with the cases with loading in both spans regardless of the type of bracing scheme used. Also, the study shows that the addition of midspan braces for the GFRP beams results in up to 5.5 times increase in the buckling load capacity.

Nonhydrostatic Modeling Of Flow Interactions With Highly Flexible Vegetation, Navid Tahvildari, Ramin Familkhalili, Gangfeng Ma

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

Improving our understanding of the interactions between gravity waves, currents, and coastal vegetation, which are nonlinear in nature, enables coastal engineers and managers to better estimate hydrodynamic forces on coastal infrastructure and utilize natural elements to mitigate their impacts. Aquatic vegetation is ubiquitous in coastal waters and it is well-known that flow loses energy over vegetation. Computational modeling of wave-vegetation interaction has been the subject of numerous recent studies and many improvements have been achieved in reducing limitations applied on wave and vegetation behavior in these models. Mechanisms for highly flexible vegetation have been incorporated in a Boussinesq-type model and …