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In the paper presented, reinforced concrete shells of revolution are analyzed in both meridional and circumferential directions. Taking into account the physical non-linearity of the material, the internal forces and the deflections of the shell as well as the strain distribution at the cross-sections are calculated. The behavior of concrete under compression is described by linear and non-linear stress-strain relations. The description of the behavior of concrete under tension must account for tension stiffening effects. A tri-linear function is used to formulate the material law of reinforcement. The problem cannot be solved analytically due to the physical non-linearity. Thus a numerical solution is formulated by means of the LAGRANGE Principle of the minimum of the total potential energy. The kinematically admissible field of deformation is defined by the displacements u in the meridional and w in the radial direction. These displacements must satisfy the equations of compatibility and the kinematical boundary conditions of the shell. The strains are linearly distributed across the wall thickness. The strain energy depends on the specific of the material behavior. Using integral formulations of the material law [1], the strain energy of each part of the cross-section is defined as a function of the strains at the boundaries of the cross-sections. The shell is discretised in the meridional direction. Various methods of numerical differentiation and numerical integration are applied in order to determine the deformations and the strain energy. The unknown displacements u and w are calculated by a non-restricted extremum problem based on the minimum of the total potential energy. From mathematical point of view, the objective function is a convex function, thus the minimum can be determined without difficulty. The advantage of this formulation is that unlike non-linear methods with path-following algorithms the calculation does not have to account for changing stiffness and load increments. All iterations necessary to find the solution are integrated into the “Solver”. The model presented provides many ways of investigating the influence of various material parameters on the stresses and deformations of the entire shell structure.
This paper deals with the modelling and the analysis of masonry vaults. Numerical FEM analyses are performed using LUSAS code. Two vault typologies are analysed (barrel and cross-ribbed vaults) parametrically varying geometrical proportions and constraints. The proposed model and the developed numerical procedure are implemented in a computer analysis. Numerical applications are developed to assess the model effectiveness and the efficiency of the numerical procedure. The main object of the present paper is the development of a computational procedure which allows to define 3D structural behaviour of masonry vaults. For each investigated example, the homogenized limit analysis approach has been employed to predict ultimate load and failure mechanisms. Finally, both a mesh dependence study and a sensitivity analysis are reported. Sensitivity analysis is conducted varying in a wide range mortar tensile strength and mortar friction angle with the aim of investigating the influence of the mechanical properties of joints on collapse load and failure mechanisms. The proposed computer model is validated by a comparison with experimental results available in the literature.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der geometrischen Suffosionsbeständigkeit von Erdstoffen. Mit dem wahrscheinlichkeitstheoretischen Ansatz der Perkolationstheorie wurde ein analytisches Verfahren gewählt, mit dem suffosive Materialtransportprozesse modelliert und quantifiziert werden können. Mit dem verwendeten Perkolationsmodell wurde eine beliebige Porenstruktur eines realen Erdstoffes im 3-Dimensionalen modelliert. Mögliche Materialtransportprozesse innerhalb der modellierten Porenstruktur wurden anschließend simuliert. Allgemein gültige Gesetzmäßigkeiten wurden hergeleitet und Grenzbedingungen formuliert. Diese sind vom Erdstoff unabhängig und beschreiben Zusammenhänge zwischen Materialtransport und Porenstruktur. Anwendbar sind diese Ergebnisse auf homogene, isotrope und selbstähnliche Erdstoffgefüge. Aussagen über konkrete Erdstoffe können über die Transformationsmethode erfolgen. Für die Verwendung der Transformationsmethode ist vorab die relevante Porenstruktur, d. h. die Porenengstellenverteilung, zu ermitteln.
Verkehrsmengenrisiko bei PPP-Projekten im Straßensektor - Determinanten effizienter Risikoallokation
(2010)
Trotz weltweit umfangreichen Erfahrungen mit Public Private Partnership Projekten im Straßensektor bleibt der Umgang mit dem Verkehrsmengenrisiko für die Projektbeteiligten eine Herausforderung. Die Arbeit widmet sich daher der wesentlichen Fragestellung nach einer effizienten Allokation dieses Risikos, dem nicht weniger Bedeutung zukommt als für den gesamtwirtschaftlichen Erfolg eines Straßenkonzessionsprojektes eine entscheidende Rolle zu spielen. Untersucht werden zunächst die Charakteristika des Verkehrsmengenrisikos mit seinen umfänglichen Einflussfaktoren. Anschließend werden die in der Praxis zur Anwendung kommenden Vertragsmodelle zur Bewirtschaftung von Straßeninfrastruktur dargestellt und analysiert, wie in den einzelnen Modellen Verkehrsmengenrisiko auf die verschiedenen Vertragspartner verteilt wird. Auf Basis dieser Grundlagen wird ein kriteriengestützter Analyserahmen entwickelt, der die Effizienz unterschiedlicher Risikoallokationen zwischen den Vertragspartner bewertet. Dabei werden einerseits die effizienzbeeinflussenden Eigenschaften der potentiellen Risikoträger eines PPP-Projektes berücksichtigt als auch die die effizienzbeeinflussenden Wirkungen der unterschiedlichen Vertragsmodelle. Aus den Erkenntnissen dieser Analyse werden letztlich Handlungs- und Gestaltungsempfehlungen zum Umgang mit dem Verkehrsmengenrisiko abgeleitet.
Visually impaired is a common problem for human life in the world wide. The projector-based AR technique has ability to change appearance of real object, and it can help to improve visibility for visually impaired. We propose a new framework for the appearance enhancement with the projector camera system that employed model predictive controller. This framework enables arbitrary image processing such as photo-retouch software in the real world and it helps to improve visibility for visually impaired. In this article, we show the appearance enhancement result of Peli's method and Wolffshon's method for the low vision, Jefferson's method for color vision deficiencies. Through experiment results, the potential of our method to enhance the appearance for visually impaired was confirmed as same as appearance enhancement for the digital image and television viewing.
Using a quaternionic reformulation of the electrical impedance equation, we consider a two-dimensional separable-variables conductivity function and, posing two different techniques, we obtain a special class of Vekua equation, whose general solution can be approach by virtue of Taylor series in formal powers, for which is possible to introduce an explicit Bers generating sequence.