CAREER: Innovative Structural Systems for Multi-hazard Resistance Using Steel Plate with Cutouts
职业:使用带切口的钢板来抵抗多种危险的创新结构系统
基本信息
- 批准号:1453960
- 负责人:
- 金额:$ 50万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2015
- 资助国家:美国
- 起止时间:2015-06-01 至 2021-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This Faculty Early Career Development (CAREER) Program grant will pursue research to create new enhanced structural systems by strategically removing material (i.e. introducing engineered cutouts) in constituent steel plates. Structural systems subjected to extreme lateral loads due to earthquake or wind resist collapse when they can sustain large deformation without breaking. This property, known as ductility, protects the lives of inhabitants because buildings can deform without collapsing. Typical structural systems that rely on shear deformations in steel plates to develop ductility are challenged by shear buckling and the potential for fracture. This research attempts to revolutionize structural systems that rely on ductile shear deformations. The innovative approach is to improve ductility and energy dissipation ability by strategically removing material from the plates rather than adding more material. This project will develop cutout patterns, and the underlying science, to convert shear deformations into smaller ductile mechanisms that resist buckling. The new structural systems have the potential to improve the performance of the built environment when subjected to extreme lateral loads.The project's approach involves converting global shear deformations into local ductile yielding mechanisms in a way that can resist buckling, develop increased stiffness, exhibit stable and full hysteretic behavior, and allow structural behavior to be tuned. The computational and experimental studies will lead to a new understanding of the mechanics of ring-shaped and yielding link hysteretic elements. Fundamental knowledge about approaches for creating ductile shear behavior will be discovered by 1) computationally exploring size, shape, and layout of cutouts for buckling resistant mechanisms, 2) developing methods to tune behavior, 3) validating concepts through small- and large-scale experiments, and 4) structural system level modeling. A related educational plan will inject visual demonstrations and hands-on activities into structural engineering curricula by 1) conducting and videotaping hands-on activities for K-12 outreach, 2) creating well-produced videos of the outreach activities, experiments, and key demonstrations, and then 3) creating an online warehouse for videos and instructions related to structural engineering.
这项教师早期职业发展(职业)计划赠款将通过策略性地删除组成钢板中的材料(即引入工程切口)来进行研究,以创建新的增强结构系统。 由于地震或抗风能崩溃而导致极端侧向负荷的结构系统,当它们可以维持较大的变形而不会破裂时。 该特性被称为延展性,保护居民的生命,因为建筑物可以不崩溃而变形。 依靠钢板中剪切变形以开发延性的典型结构系统受到剪切屈曲和裂缝潜力的挑战。 这项研究试图彻底改变依赖延性剪切变形的结构系统。 创新的方法是通过战略性地从板中去除材料而不是添加更多材料来提高延展性和耗能能力。 该项目将开发出切割模式和基础科学,以将剪切变形转换为抗屈曲的较小延性机制。在承受极端侧向载荷时,新的结构系统有可能改善建筑环境的性能。该项目的方法涉及将全局剪切变形转换为局部延性产生机制,以抵抗屈曲,发展稳定,表现出稳定和全滞后行为,并允许调节结构行为。 计算和实验研究将导致对环形和产生链路滞后元件的机制有了新的理解。 关于创建延性剪切行为的方法的基本知识将通过1)探索抗屈曲机制的计算探索尺寸,形状和切口布局,2)开发调节行为的方法,3)通过小型和大型实验验证概念,以及4)结构系统水平建模。 一个相关的教育计划将通过1)通过1)为K-12外展进行和录像动手活动,将视觉演示和动手活动注入结构工程课程,2)制作良好的外展活动,实验和主要演示的视频,然后创建与结构工程相关的视频和指导。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Matthew Eatherton其他文献
Experimental investigation of inelastic behavior of wide flange columns under high axial force
高轴力作用下宽翼缘柱非弹性性能试验研究
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Ryota Matsui;Ryo Takehara;Matthew Eatherton;Kunihiro Morishita;Motoki Kato;Toru Takeuchi - 通讯作者:
Toru Takeuchi
高軸力下において局部座屈を伴う箱形断面鋼柱の一次元数値解析モデル その1 一次元ファイバーモデルの構築
高轴力作用下局部屈曲箱形钢柱一维数值分析模型第1部分:一维纤维模型构建
- DOI:
- 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Ryota Matsui;Ryo Takehara;Matthew Eatherton;Kunihiro Morishita;Motoki Kato;Toru Takeuchi;小泉光市,橋本舟海,松井良太,竹内 徹 - 通讯作者:
小泉光市,橋本舟海,松井良太,竹内 徹
Matthew Eatherton的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Matthew Eatherton', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: Transforming Building Structural Resilience through Innovation in Steel Diaphragms
合作研究:通过钢隔膜创新改变建筑结构的弹性
- 批准号:
1562669 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
Self-Centering Truss Moment Frames with Resilient Earthquake Performance
具有弹性抗震性能的自定心桁架力矩框架
- 批准号:
1200237 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
数字技术创新网络结构与企业生产率增长研究:基于专利引用数据的理论与实证
- 批准号:72303018
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
甜菊糖苷新位点糖基化的机制研究及其在低热量甜味剂结构创新中的应用
- 批准号:32372277
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
汽芯同面结构超薄均热板内腔的液体传输机制及创新设计研究
- 批准号:52305258
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
城市经济的空间结构:形成机制及其对创新和福利的影响
- 批准号:72273004
- 批准年份:2022
- 资助金额:45 万元
- 项目类别:面上项目
低碳技术创新网络社群的结构演化对企业绿色创新绩效的影响研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
2023 Multi-Drug Efflux Systems: Targeting the Mechanisms and Regulation of Multi-Drug Transporters for Advancing Health during a Pandemic GRC/GRS
2023 多药物外排系统:针对多药物转运蛋白的机制和调节,以在大流行 GRC/GRS 期间促进健康
- 批准号:
10614335 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Coordinating Center for the Cohorts for Environmental Exposures and Cancer Risk Program
环境暴露和癌症风险计划队列协调中心
- 批准号:
10557188 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
A novel app-based cognitive behavioral therapy intervention for preventing postpartum depression
一种基于应用程序的新型认知行为治疗干预措施,用于预防产后抑郁症
- 批准号:
10682615 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Southeast Collaborative for Innovative and Equitable Solutions to Chronic Disease Disparities
东南合作以创新和公平的方式解决慢性病差异
- 批准号:
10437309 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Southeast Collaborative for Innovative and Equitable Solutions to Chronic Disease Disparities
东南合作以创新和公平的方式解决慢性病差异
- 批准号:
10657748 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别: