research centers


Search results: Found 8

Listing 1 - 8 of 8
Sort by

Article
ANALYSIS OF GEOTEXTILE EMBANKMENT BY ANSYS

Author: Zainab Ahmed Alkaissi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 1 Pages: 12-26
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The major objectives of this research are to analyze the behavior of road embankments reinforced with geotextiles constructed on soft soil and describe the finite element analysis by using ANSYS program ver. (5.4). The ANSYS finite element program helps in analyzing the stability of geo- structure (embankment) in varied application of geotextiles reinforcement to enhance the best design for embankment.The results of analysis indicate that one of the primary function of geotextiles reinforcement was to reduce the horizontal displacement significantly. With the inclusions of reinforcement, the horizontal displacement reduced by about (81%), while the vertical displacement reduced by (32%). The effect of geotextiles stiffness modulus on horizontal and displacement is quite significant even a very high modulus of geotextile will have relatively little effect on vertical displacement. Also it is observed from the obtained results that the maximum displacement occurred at the toe of embankment for both horizontal and vertical movement, then decrease gradually to a negligible value for the layer reinforced case. Also the reinforcement reduces the shear stress developed in the foundation soil.

الخلاصة: ان الهدف الرئيسي من هذا البحث هو لتحليل تصرف تعليات الطريق المسلحة بالياف والتي تنشاء فوق التربة الضعيفة ووصف تحليل برنامج ver (5.4) ANSYS العناصر المحددة. برنامج العناصر المحددة ANSYS يساعد في تحليل ثبوتية المنشاءات الجيوتكنيكية (التعليات ) مع تطبيقات مختلفة من الياف التسليح (geotextiles) لاختيار التصميم الافضل للتعليات. ان نتائج التحليل تبين ان احد اهداف الياف التسليح هو لتقليل الازاحة الافقية بصورة ملحوظة. مع وجود التسليح , الازاحة الافقية تقل بحوالي( 81%) , بينما تقل الازاحة الشاقولية بحوالي (31%). ان تاثير معامل صلادة الياف التسليح على الازاحة الافقية يكون ملحوظا بصورة واضحة اما تاثير القيم العالية لمعامل صلادة الياف التسليح يكون قليل على الازاحة الشاقولية. وكذلك تم ملاحظة من النتائج المستحصلة ان اعلى قيمة للازاحة تحدث في حافة التعلية بالنسبة لكل من الحركة الافقية والشاقولية, ثم تقل تدريجيا حتى تصل الى قيمة مهملة بالنسبة لحالة تسليح الطبقات. كذلك ان التسليح يقلل اجهادات القص المتولدة بتربة الاساس.


Article
Numerical Analysis of Controlled Modulus Column Foundation System Supported Embankments

Author: Zainab Ahmed Alkaissi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2009 Volume: 15 Issue: 2 Pages: 3691-3709
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The objective of this research is to present the numerical analysis of deep foundation system namely controlled modulus columns (CMC) for support of embankments. This paper describes the analysis modeling used for CMC foundation system using the finite element method. The elasto-plastic finite element model used to simulate the embankment soil foundation has been verified against field data. The results obtained from this study showed that the effect of CMC could be negligible when the soil strength increased in terms of its angle of internal friction. With low values of internal friction angle, the CMC reduce the potential of surface deformation about 12%. The values of surface deformation decreased with column diameter until it reach constant value at (0.5m) where less than this values the reduction in deformation could be negligible or have insignificant effect. The maximum deformation was observed at the middle of embankment, also the deformation at the embankment foundation reduce by about (17%) when take into consideration the CMC in soil embankment foundation.

ان الهدف من هذا البحث هو لتقديم التحليل العددي لنظام اسس التعليات الترابية المسمى (CMC)لدعم التعليات الترابية. هذا البحث يصف التمثيل التحليلي المستخدم لـ (CMC) باستخدام طريقة العناصر المحددة . ان نموذج المرونة اللدونة بطريقة العناصر المحددة استخدم لتمثيل نظام التعلية الترابية وتم مقارنتة مع نتائج حقلية. ان النتائج التي تم الحصول عليها من هذه الدراسة اظهرت ان تاثير CMC يمكن اهماله بزيادة مقاومة التربة بدلالة زاوية الاحتكاك الداخلي. ولقيم قليلة لزاوية الاحتكاك الداخلي فان CMC يقلل نسبة التشوه السطحي بحوالي 12%. ان قيم التشوه السطحي تقل مع قطر العمود حتى يصل الي قيمة ثابتة حوالي(0.5 m) حيث ان اقل من هذه القيمة يمكن اهمال النقضان الحاصل بالتشوه او يصبح تاثيره غير ملحوظ. واعلى قيمة للتشوه لوحظت تحت منتصف التعلية, كذلك ان التشوه في اساس التعلية يقل بحوالي (17%) عند الاخذ بنظر الاعتبار الـ (CMC) في اساس التعلية الترابية.


Article
Analysis of Consolidation Behavior of Subsoils under Cyclic Trapezoidal Loading

Authors: Duraid Ali Al Khafagy --- Zainab Ahmed Alkaissi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2009 Volume: 15 Issue: 1 Pages: 3321-3335
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper is aiming to develop a numerical procedure using the finite element method for the analysis of soil consolidation by taking into consideration the loading and unloading cycles with particular emphases on the pore pressure built up. The study is concerned with trapezoidal cyclic loading. The shear stresses that are developed in the subsoil due to cyclic loading cause shear strains and change in the mean normal stresses due to distortion of soil element. Biot’s consolidation theory that adopted in this study may be able to take these changes into consideration. The results indicated that the excess pore water pressure increases with load cycles and finally, a steady state conditions are reached. This may be attributed to the undrained cyclic shearing stresses to the origin initial cyclic shear stress ratio. Also it can be explained that when the load is applied very fast the collapse load approaches that undrained conditions, whereas when the load is applied very slowly the collapse load approaches that under drained conditions. When the elastoplastic model is considered the pore pressure are considerably larger than those predicted by the elastic consolidation analysis. This can be attributed to the plastic volume strain that have been taken into consideration in the elastoplastic model.

الهدف من هذه الدراسة هو لايجاد طريقة عددية باستخدام العناصر المحددة لتحليل انظمام التربة مع الاخذ بنظر الاعتبار دورات التحميل واللاتحميل مع التركيز على تولد ضغط الماء المسامي. هذه الدراسة تتعامل مع دورات الحمل شبة المنحرفة. ان اجهادات القص المتولدة في التربة التحتية نتيجة دورات التحميل تسبب انفعالات قص وتغيير في معدل الاجهادات العمودية بسبب التشوه الحاصل بالتربة. نظرية Biot’sلظاهرة الانضمام تم تبنيها في هذه الدراسة والتي بامكانها اخذ بنظر الاعتبار التغيرات الحاصلة في الانضمام . وقد اظهرت النتائج ان ضغط الماء المسامي يزداد مع دورات التحميل الى ان تصل الى حالة الثبوت. وهذا يعزى الى نسبة اجهادات القص المتكررة الي اجهادات القص الاولية. كذلك ان تسليط الحمل بسرعة يؤدي الي وصول الفشل في الحالة الغير مبزولة وعندما يسلط الحمل ببطء فان الفشل يصل الى الحالة المبزولة وعند استخدام نموذج المرونة-اللدونة فان ضغط الماء المسامي يكون اكبر منه في حالة استخدام نموذج المرونة لظاهرة الانضمام. وهذا يعزي الى انفعالات اللدونة الحجمية التي تاخذ بنظر الاعتبار في نموذج المرونة-اللدونة.


Article
FINITE ELEMENT MODELING OF RUTTING FOR FLEXIBLE PAVEMENT

Authors: Zainab Ahmed Alkaissi --- Yasir Mawla Al-Badran
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2018 Volume: 22 Issue: 3 Pages: 1-13
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this research is studying the effect of base and subgrade layer local materials properties on the rutting damage of flexible pavement due to repeated traffic loading. The most roads in Baghdad city present severe rutting damage due to absence of quality control in the construction of granular unbounded pavement layer. Furthermore many trucks with overweight using the roads and high temperature in summer produced distresses and deterioration of flexible pavement. Flexible pavement analyses are performed using finite element method; a 3-D dimensional finite element model using ABAQUS (ver. 6.12-1) computer program are developed. The results obtained for base layer show reduction in rutting damage by about (58%) while subgrade layer provided damage reduction only (10%). Also the critical value for vertical compressive stresses is (480 kPa) below the wheel loading area which is about (70.9%) of the applied tire pressure and then decreased gradually with depth to about (118 kPa) approximately (17%) of the applied tire pressure within the base layer and remains almost constant with depth through the subgrade layer. And for horizontal stresses a high value was observed on surface of flexible pavement under the path of wheel load rather than the compressive stresses then decreased laterally with horizontal distance.The local untreated base material experience critical rut depth of (8 mm) at 1000 number of repetitions and for treatment base materials the number of load repetitions to cause damage rutting increased (10) times to about 10000 number of load repetitions.The treated base materials decreased the rutting damage factor. This implicates the main role of granular base layer in pavement system support to minimize the rutting damage.


Article
DETERMINATION OF FRACTURE CHARACTERISTICS FOR LOCAL RIGID PAVEMENT MATERIALS IN IRAQ
تحديد خصائص الكسر لمواد التبليط الجاسيء في العراق

Authors: Ahmed Abd Ameer --- Abdulhaq Hadi Ali --- Zainab Ahmed Alkaissi
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2017 Volume: 21 Issue: 2 Pages: 228-245
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents an experimental method using (TPBT) Three Point Bending Test to identify fracture parameters and performance of concrete rigid pavements such as (KI, KIC, J-Integral and GF). To achieve these objectives and to conduct the experimental part of this study, two concrete mixtures developed (Mix No.1 and Mix No.2) from local available materials are used which include: Iraqi Portland cement (Tasloja) resistant to sulphates, coarse aggregate gradation with a maximum sizes of (25) mm for Mix No.1 according to AASHTO M 43, Size No. 67grade type and maximum size of (19) mm, river sand as a fine aggregate, and water.12 concrete beam specimens are subjected to two loading rates (0.45kN/s and 0.75kN/s) to reflect the interaction with different traffic loading and different crack depths (0,15%,30%) of specimen depths are used to simulate the initial crack depth in rigid pavement. Experimental results show that, the maximum loading for fracture increased with the increased in loading rate for (Mix No.1) and (Mix No.2). The deflection for No.1 presents higher deflection results than Mix No.2 and these results give an indication that (Mix No.1) is more flexible than Mix No.2 under different loading rates and other conditions. The results show that, maximum load at failure and deflection decrease with the increase in notch depth. The results show that, the value of stress intensity factors (KI) and Fracture Toughness (KIc) increased with the increasing in the rate of loading and decrease with the increase in the notch depth. Furthermore, the results show that, the Fracture Toughness values (KIC) for Mix No.1 and Mix No.2 reach to (0.675 and 0.640MPa√m)2 respectively. The results of J- integral show that, the effects of notch depth and mix proportions on the value of rigid pavement are significant if compared with loading rate. Finally the results of fracture energy show that, the effects of notch depth and loading rate test on the fracture energy are significant if compared with mix proportion.

هذا البحث يقدم طريقه اختباريه باستخدام فحص الانحناء الثلاثي لمعرفة وتقيم أداء الطرق الكونكريتية لخصائص التكسر مثل .(KI, KIC, J-Integral and GF) لتحقيق هذه الأهداف، وإجراء الجزء التجريبي من هذه الدراسة، تم استخدام نوعين من الخلطات الخرسانية التي طورت (Mix No.1, Mix No.2) من المواد المحلية المتوفرة والتي تشمل: الاسمنت البورتلاندي العراقي ) Tasloja ( المقاوم للأملاح الكبريتية ، ركام خشن مدرج ذو الحجم الأقصى (25) ملم للخلطة (Mix No.1) وفقا للمواصفة AASHTO M 43 ، حجم 67والحجم الأقصى (19) ملم( للخلطة 2 (Mix No. ، ركام نهري ناعم والماء. أثنا عشر عينة عتبات كونكريتية عرضت لمعدلات تحميل مختلفة ) 0.45 كيلو نيوتن / ثانيه و 0.75 كيلو نيوتن / ثانية( لعكس تفاعلها مع مختلف الأحمال المرورية مع أعماق شقوق مختلفة ) 0،15 ،٪ 30 ٪( من عمق العينة والتي استخدمت لمحاكاة الشق الابتدائي لخرسانة الطرق الكونكريتية.النتائج المختبرية أظهرت أن أعظم حمل للكسر يزداد بزيادة معدل سرعة التحميل للخلطة ( Mix No.1 ) والخلطة (Mix no.2) . علاوة على ذلك خلطة (Mix No.1) قدمت نتائج هطول أعلى من خلطة (Mix no.2) وهذا النتائج أعطت تصور بان خلطة (Mix No.1) أكثر مرونة من خلطه (Mix no.2) تحت تأثير مختلف معدلات سرعة التحميل. النتائج أظهرت تناقص الحمل الأعظم للكسر وهطول النماذج مع زيادة عمق الشق . النتائج أظهرت زيادة قيمة عامل شدة الإجهاد ) KI ( وصلابة الكسر) KIC ( مع زيادة معدل سرعة التحميل و زيادة عمق الشق. علاوة على ذلك النتائج أظهرت أن قيم صلابة الكسر ) KIC ( للخلطة ) Mix No.1 ( والخلطة (Mix no.2) بلغت 0.675) ، MPa√


Article
Propagation Mechanisms for Surface Initiated Crackingin Composite Pavements
ميكانيكية انتشار الشقوق في التبليط المركب

Authors: Duraid Ali Al Khafagy دريد علي الخفاجي --- Zainab Ahmed Alkaissi زينب احمد القيسي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2009 Volume: 5 Issue: 3 Pages: 51-59
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The primary objective of this study was to identify the mechanisms for the development and propagation of longitudinal cracks that initiate at the surface of composite pavement. In this study the finite element program ANSYS version (5.4) was used and the model worked out using this program has the ability to analyze a composite pavement structure of different layer properties. Also, the aim of this study was modeling and analyzing of the composite pavement structure with the physical presence of crack induced in concrete underlying layer. The results obtained indicates that increasing the thickness of the asphalt layer tends to decrease the stress intensity factor, which may be attributed to the rapidly decrease of horizontal tensile stress in the asphalt layer. The cracks initiate at the surface due to high vertical stress and shear stress from wheel loads tends to propagate downward due tensile stress generated at the bottom of the asphalt layer or near crack tip, and the whole process occur at the same location of the existing cracks in underlying concrete layer rather than travel up from existing crack. As the load position varies from the crack zone, this result in tensile stresses or tension at the crack tip, leading to increase the stress intensity factor and intern result in crack propagation further into the depth of the pavement.

ان الهدف الاساسي من هذه الدراسة هو لتعيين الميكانيكية لتولد وانتشار الشقوق الطولية التي تنشا في سطح التبليط المركب. في هذه الدراسة تم استخدام برناج العناصر المحددة ANSYS الذي له القابلية على تحليل تركيب التبليط المركب باختلاف خواص طبقاته. الهدف من هذه الدراسة كان عمل موديل تحليلي لتركيب التبليط المركب مع وجود او انشاء شق في طبقة الكونكريت التحتية. ان النتائج التي تم الحصول عليها تضمنت ان زيادة سمك طبقة الاسفلت يودي الى نقصان معامل شدة الاجهاد والذي يعزى الى نقصان اجهادات الشد في طبقة الاسفلت. ان الشقوق تنشا في سطح التبليط نتيجة الاجهادات العمودية واجهادات القص الكبيرة المتولدة من احمال العجلة المسلطة ثم تستمر اسفل بسبب اجهادات الشد المتولدة اسفل طبقة الاسفلت او بقرب حاف الشق وان هذه العملية تحدث بنفس مكان الشق القديم الموجود في الطبقة الكونكريتة التحتية بعكس ما هو معروف بان الشقوق تستمر من الاسفل الى الاعلى. ايضا اختلاف موقع الحمل مع منطقة الشقوق يسبب اجهادات شد في حافة الشق ويؤدي الى زيادة معامل شدة الاجهاد وبدوره يسبب استمرار تولد الشقوق فى عمق التبليط


Article
Finite Element Approach to Evaluate the Resistance toPlastic Flow in Asphalt Mixtures
طريقة العناصر المحددة لتقييم المقاومة للجريان لخليط اسفلتي

Loading...
Loading...
Abstract

study is aimed to present theoretical and experimental investigation to evaluate
the resistance flow of asphaltic concrete materials. To study theoretically the stability of
asphalt mixture, non linear finite element approach has been used. The ANSYS finite
element computer program is used to present and simulate asphalt mixture specimens. The
finite element solution using ANSYS are compared with experimental tests results. The
experimental work includes; Marshall test, furthermore, different factors have been
considered in this study.
The results of statistical analysis indicate a good agreement is obtained between the
experimental and the finite element program results of stability and flow. Comparison with
the experimental results indicate that the ability of the finite element program to analyze the
behavior of asphalt concrete mixture. The obtained results indicates that the vertical and
shear strain increase and reach its maximum value at the edge of specimen, which results
in longitudinal cracks originated from the edge and growth along the tested specimen. Also
the crack intensity factor is increased which may be attributes to the decrease of horizontal
stress and increase of shears stresses that cause the specimen failure.

هذا البحث يهدف الى تقديم دراسة نظرية ومختبرية لتحري مقاومة الزحف اللدن للاسفلت الكونكريتي.لدراسة ثباتية الخلطة الاسفلتية نظريا ولقد تم استخدام نموذج العناصر المحددة اللاخطي لتحليل الفحوص المختبرية. كما تم استعمال برنامج العناصر المحددة ANSYS لتمثيل الخلطة الاسفلتية. ثم قورنت نتائج برنامج العناصر المحددة مع الفحوص المختبرية والتي تضمنت فحص المارشال مع الاخذ بنظر الاعتبار متغيرات مختلفة.ولقد تبين ان هناك توافق جيد بين الفحوص المختبرية وبرنامج العناصر المحددة لنتائج الثباتية والزحف اعتمادا على التحليل الأحصائي وبينت المقارنة امكانية البرنامج لتحليل تصرف الخلطة الاسفلتية. كما بينت النتائج ايضا ان الانفعال العمودي والقص يتزايد حتى يصل اعلى قيمة له على حافة النموذج مما يسبب التشققات الطولية التي تولدت في حافة النموذج واستمرت على طول النموذج, يضا لوحظ ان معامل التشقق يزداد نتيجة نقصان الاجهاد الافقي وزيادة اجهاد القص مما يسبب فشل النوذج

Keywords


Article
Finite Element Approach to Evaluate the Resistance to Plastic Flow in Asphalt Mixtures
تقييم الزحف اللدن للخلطات الاسفلتية بطريقة العناصر المحددة

Authors: Suham E. Saleh Al-maliky سهام عيدان --- Zainab Ahmed Alkaissi زينب احمد القيسي --- Namir G. Ahmed نمير غني احمد
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2010 Volume: 14 Issue: 1 Pages: 186-205
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

This study is aimed to present theoretical and experimental investigation to evaluate the resistance flow of asphaltic concrete materials. To study theoretically the stability of asphalt mixture, non linear finite element approach has been used. The ANSYS finite element computer program is used to present and simulate asphalt mixture specimens. The finite element solution using ANSYS are compared with experimental tests results. The experimental work includes; Marshall test, furthermore, different factors have been considered in this study. The results of statistical analysis indicate a good agreement is obtained between the experimental and the finite element program results of stability and flow. Comparison with the experimental results indicate that the ability of the finite element program to analyze the behavior of asphalt concrete mixture. The obtained results indicates that the vertical and shear strain increase and reach its maximum value at the edge of specimen, which results in longitudinal cracks originated from the edge and growth along the tested specimen. Also the crack intensity factor is increased which may be attributes to the decrease of horizontal stress and increase of shears stresses that cause the specimen failure.

هذا البحث يهدف الى تقديم دراسة نظرية ومختبرية لتحري مقاومة الزحف اللدن للاسفلت الكونكريتي.لدراسة ثباتية الخلطة الاسفلتية نظريا ولقد تم استخدام نموذج العناصر المحددة اللاخطي لتحليل الفحوص المختبرية. كما تم استعمال برنامج العناصر المحددة ANSYS لتمثيل الخلطة الاسفلتية. ثم قورنت نتائج برنامج العناصر المحددة مع الفحوص المختبرية والتي تضمنت فحص المارشال مع الاخذ بنظر الاعتبار متغيرات مختلفة. ولقد تبين ان هناك توافق جيد بين الفحوص المختبرية وبرنامج العناصر المحددة لنتائج الثباتية والزحف اعتمادا على التحليل الأحصائي وبينت المقارنة امكانية البرنامج لتحليل تصرف الخلطة الاسفلتية. كما بينت النتائج ايضا ان الانفعال العمودي والقص يتزايد حتى يصل اعلى قيمة له على حافة النموذج مما يسبب التشققات الطولية التي تولدت في حافة النموذج واستمرت على طول النموذج, يضا لوحظ ان معامل التشقق يزداد نتيجة نقصان الاجهاد الافقي وزيادة اجهاد القص مما يسبب فشل النوذج.

Listing 1 - 8 of 8
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (8)


Language

English (4)

Arabic and English (3)


Year
From To Submit

2018 (1)

2017 (1)

2011 (1)

2010 (1)

2009 (4)