Pushover Analysis of Steel Seismic Resistant Frames with RWS and RBS Connections

The widespread brittle failure of welded beam-to-column connections caused by the 1994 Northridge and 1995 Kobe earthquakes highlighted the need for retrofitting measures effective in reducing the strength demand imposed on connections under cyclic loading. Researchers presented the reduced beam section (RBS) as a viable option to create a weak zone away from the connection, aiding the prevention of brittle failure at the connection weld. More recently, an alternative connection known as a reduced web section (RWS) has been developed as a potential replacement, and initial studies show ideal performance in terms of rotational capacity and ductility. This study performs a series of non-linear static pushover analyses using a modal load case on three steel moment-resisting frames of 4-, 8-, and 16-storeys. The frames are studied with three different connection arrangements; fully fixed moment connections, RBSs and RWSs, in order to compare the differences in capacity curves, inter-storey drifts, and plastic hinge formation. The seismic-resistant connections have been modeled as non-linear hinges in ETABS, and their behavior has been defined by moment-rotation curves presented in previous recent research studies. The frames are displacement controlled to the maximum displacement anticipated in an earthquake with ground motions having a 2% probability of being exceeded in 50 years. The study concludes that RWSs perform satisfactorily when compared with frames with fully fixed moment connections in terms of providing consistent inter-storey drifts without drastic changes in drift between adjacent storeys in low- to mid-rise frames, without significantly compromising the overall strength capacity of the frames. The use of RWSs in taller frames causes an increase in inter-storey drifts in the lower storeys, as well as causing a large reduction in strength capacity (33%). Frames with RWSs behave comparably to frames with RBSs and are deemed a suitable replacement

Unattended ground sensors - applications in security and surveillance

Μεταπτυχιακή Διατριβή που υποβλήθηκε στη σχολή ΣΜΠΔ του Πολ. Κρήτης για την πλήρωση προϋποθέσεων λήψης του Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης.Περίληψη: Από αρχαιοτάτων χρόνων, η επιτήρηση και η ασφάλεια περιοχών, εγκαταστάσεων και συνόρων αποτελούσε πολύ σημαντικό παράγοντα στην ευημερία και την επιβίωση μιας κοινωνίας. Τοποθεσίες οικονομικής και στρατηγικής σημασίας, χωριά, πόλεις – κράτη και στρατόπεδα ήταν ουσιαστικά απαραίτητο να φυλάσσονται με κάποιο τρόπο από όσους τα επιβουλεύονταν. Η ανεπαρκής ασφάλεια ή και έλλειψη πληροφοριών σχετικά με πιθανούς εισβολείς μπορούσε συχνά να έχει καταστροφικές συνέπειες. Τα δεδομένα αυτά δυστυχώς δεν έχουν αλλάξει και είναι έως και σήμερα και θα είναι πιθανότατα για αιώνες ακόμη αναγκαία η επαρκής φύλαξη, επιτήρηση και παροχή πληροφοριών σχετικά με ύποπτες κινήσεις σε περιοχές σημασίας. Το θετικό στοιχείο είναι ότι σε αντίθεση με το παρελθόν, όπου τα μέσα ήταν είτε ανύπαρκτα είτε πρωτόγονα κι ανεπαρκή και ήταν απαραίτητη η ανθρώπινη φυσική παρουσία, πλέον υπάρχουν εξελιγμένες κι αποδοτικές μέθοδοι για την επίτευξη του ανωτέρω σκοπού, με μειωμένο κόστος και απασχόληση ανθρώπινου δυναμικού. Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής αποτελεί η κατασκευή και χρήση Αυτόνομων Επίγειων Αισθητήρων. Με τη μέθοδο αυτή, είναι δυνατή η σύνθεση ενός συστήματος δικτύου πολυ-αισθητήρων για την επιτήρηση ολόκληρων περιοχών ή περασμάτων διέλευσης ανθρώπων ή οχημάτων, με πολύ μικρό κόστος. Πρέπει να αναφερθεί ότι η εφαρμογή αυτή χαρακτηρίζεται από ελάχιστες απαιτήσεις σε ανθρώπινο δυναμικό και πρακτικώς μηδαμινή ανάγκη συντήρησης του εξοπλισμού, στις περισσότερες περιπτώσεις. Οι ενεργειακές ανάγκες των υπό εξέταση συστημάτων είναι μικρές κάτι που ευνοεί την εφαρμογή τους σε δύσβατες και απομακρυσμένες περιοχές. Θα γίνει επιπλέον παρουσίαση πρακτικής εφαρμογής των Αυτόνομων Επίγειων Αισθητήρων, με κατασκευή λειτουργικών δειγμάτων και δημιουργία κατάλληλης εφαρμογής για τη διασύνδεση τους με έναν Ηλεκτρονικό Υπολογιστή, για την παρουσίαση των δεδομένων και την διαπίστωση της αποτελεσματικότητάς τους. Τέλος, θα παρατεθούν συμπεράσματα και οι παρατηρήσεις από τη χρήση τους και θα προταθούν τρόποι περεταίρω ανάπτυξής τους και πιο αποτελεσματικής χρήσης τους.Summarization: Since ancient times, surveillance and securing of areas, facilities and borders was a very important factor in the welfare and survival of a society. Locations of high economic and strategic importance, villages, city-states and military camps were essentially required to be guarded in some way, from any hostile force. Insufficient security or lack of information on possible intruders could often have catastrophic consequences. This situation hasn’t changed even nowadays, unfortunately, so adequate security, surveillance and collection of information of suspicious movement in proximity to areas of importance are still necessary today and it will probably be for centuries to come. The good news is that unlike what happened in the past, when the surveillance means were inexistent or primitive and inadequate and human presence was necessary, there are nowadays advanced and effective methods that accomplish the above purpose and they manage that with lower cost and less human resources. The subject of this dissertation is the manufacturing and utilization of Unattended Ground Sensors. By employing this method, the synthesis of a system of a multi-sensors' network becomes possible, for the purpose of surveillance of large areas or human and vehicle passages, with a very low cost. It ought to be mentioned that this application is characterized by minimum requirements in human resources and virtually zero need of equipment maintenance, in most cases. The energy requirement of such a system is also very small, which favors its use in inaccessible or remote areas. Moreover, a practical application of Unattended Ground Sensors will be presented, by building operational sample Sensors and a computer application for their interconnection with a Computer, in order for the data to be visualized and their effectiveness to be proven. Finally, conclusions and comments on their utilization will be presented, as well as ways of further improvement and more effective implementation