• Title/Summary/Keyword: 구조물 동적해석

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Prediction Approach with a Stiffness Measure in Nonlinear Dynamic Analysis of Reinforced Concrete Structures (철근 콘크리트 구조물의 비선형 동적 해석을 위한 성치 측정에 의한 예측 접근법)

  • 김교신;전경훈
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.1 no.1
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    • pp.1-10
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    • 1997
  • Current seismic design philosophy for reinforced concrete (RC) structures on energy dissipation through large inelastic defomations. A nonlinear dynamic analysis which is used to represent this behavior is time consuming and expensive, particularly if the computations have to be repeated many times. Therefore, the selection of an efficient yet accurate alogorithm becomes important. The main objective of the present study is to propose a new technique herein called the prediction approach with siffness measure (PASM) method in the convetional direct integration methods, the triangular decomposition of matrix is required for solving equations of motion in every time step or every iteration. The PASM method uses a limited number of predetermined decomposed effective matrices obtained from stiffness states of the structure when it is deformed into the nonlinear range by statically applied cyclic loading. The method to be developed herein will reduce the overall numerical effort when compared to approaches which recompute the stiffness in each time step or iteration.

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상시미동을 이용한 터빈기초 구조물의 건전성 평가

  • 서용표;전규식;이종림
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05d
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    • pp.373-379
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    • 1996
  • 모든 물체는 물체를 구성하는 재료의 성질과 구조의 형식에 따라 각각의 고유주기를 갖고 있으며, 구조물을 구성하는 재료는 시간의 경과와 더불어 경년열화 과정을 거치므로 구조물의 고유주기는 조금씩 길어지는 경향을 갖는다. 그러므로 구조물의 건설 당시에 동적특성을 파악해 놓았다면 구조물에 문제가 발생했을 시의 동적특성을 측정하여 구조물의 손상 여부를 판단하는 중요한 열쇠가 된다. 본 연구는 자연적으로 발생하는 진동 또는 인간이 사회생활을 영위하면서 항상 발생하고 있는 지반의 미소한 외력인 상시미동을 이용하여 구조물의 동적특성을 측정하고 구조해석을 통한 해석결과와 비교 분석하여 구조물의 진동특성을 파악하는 편리한 도구로써 상시미동이라는 진동측정방법의 실용성을 확인하였으며, 고유진동수의 변화추이는 구조물의 건전성을 평가하는 새로운 지표가 될 수 있음을 제안하였다.

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Dynamic Analysis of Cantilevered Curved Beam using Model Analysis Method (모우드 해석법을 이용한 캔틸레버 곡선보의 동적해석)

  • Kim, Young-Moon;You, Ki-Pyo
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.7 no.1 s.23
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    • pp.55-62
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    • 2007
  • The Paper presents three methods for calculating the natural frequencies of cantilevered curved Beams. A summary is given of the development of two techniques: theoretic value and the result of the experiment. Theoretic value of curved beam vibration analysis are derived from complementary variational principles assuming as unknown stress-displacement result fields. In order to perform free vibration analysis of curved beam, Aluminum-made cantilevered curved beam is used in experiment. Experimental input and output signals are derived from the impact hammer and the one accelemeter are amplificated by an amplifier. The validity of the modal analysis method

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Accuracy Improvement of Simplified Liquid Storage Tanks Seismic Design (유체저장탱크 단순화 모델의 정확도 향상을 위한 내진설계변수 산출)

  • Song, Soo-Young;Lee, Kang-Won;Kim, Jun-Hwi;Lim, Yun-Mook
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.285-288
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    • 2010
  • 유체저장탱크가 외부로부터 지진과 같은 동적하중을 받게 될 경우 유체와 구조물의 상호작용(Fluid-Structure Interaction)으로 인하여 일반적인 구조물과는 상이한 거동을 보이게 된다. 이러한 복잡한 상호작용을 고려하여 현재 내진 설계에서는 Housner와 Haroun의 이론을 적용한 단순화 모델들이 사용되고 있다. 이들 모델은 유체의 거동을 대류(convective) 성분과 충격(impulsive) 성분으로 구분하여 집중질량으로 단순화 한다. 하지만 점차 대형화되고 있는 유체저장탱크의 정확한 동적 거동 특성을 파악하고, 지진하중과 같은 방향성을 가진 하중에 대한 구조물의 정확한 응답을 해석하려면 단순화 모델의 적용성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 지진하중을 받는 유체저장탱크의 동적거동을 집중질량 모델과 3차원 모델을 이용하여 해석하였다. 나아가 해석결과의 차이를 분석하여 단순화 모델의 정확도 향상을 위한 내진설계변수 산출에 관하여 향후 연구방향을 제시하였다.

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Evaluation and Application of Dynamic Soil Properties for SSI Analysis (지반-구조물 상호작용해석시 동적지반특성의 평가 및 적용)

  • Lee, Myung Jae;Shin, Jong Ho;Chon, Chun Su
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.10 no.2
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    • pp.103-112
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    • 1990
  • This study examines the characteristics of soil behavior which includes many uncertainties in seismic design, evaluates the dynamic soil properties and studies the soil-structure interaction to generalize the applicability and economy of the available sites. An example analysis is performed for soil-structure system response assuming a containment structure built on site which includes soil layers using both elastic halfspace analysis and FEM analysis against the seismic loads from the actual design. This exercise is performed as a part of the safety analysis and economic assessment of the nuclear power plant built on soils. It includes the preparation of computer program capable of incorporating large nonlinearity in the analysis, resonable evaluation procedures to determine input soil data. Nonlinear FEM analysis of Seed and Idriss model is found suitable for the accurate analysis of dynamic response of soils. Linear FEM analysis using dynamic soil properties at strain level obtained by one-dimensional seismic response, and elastic half-space analysis using dynamic soil properties at strain level under static loads are recommended to evaluate the dynamic soil properties.

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Structural Parameters and Modeling Technique for Prediction of Dynamic Response of a One-story Building with a Flexible Diaphragm (유연한 지붕을 갖는 단층 건물의 동적응답 예측을 위한 해석모델링 방법과 구조변수의 설정)

  • ;Donald W. White
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.16 no.3
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    • pp.271-280
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    • 2003
  • The purpose of the study presented in this paper is to develope the general model for capture of the linear and nonlinear response of a flexible diaphragm building in which there are significant contributions from the out-of-plane walls. Two single-story single-diaphragm half scale reinforced masonry buildings were tested by researchers at the United States Army Construction Engineering Research Laboratory (CERL). The first had a metal deck diaphragm. The second specimen had a diaphragm with a single layer of diagonal lumber sheathing, A multiple degree of freedom (MDOF) approach is adopted in this paper. The required stiffnesses and strengths of the components within this model are determined.

Efficient Analysis of Structure Vibration Induced by Walking Loads (보행하중에 의한 구조물 진동의 효율적인 해석)

  • 김기철;이동근
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.21-29
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    • 2001
  • 주차장, 버스터미널, 스타디움, 집회공간과 같은 낮은 고유진동수를 갖는 장경간 건축물에서는 저속 차량의 이동하중이나 보행자의 보행하중과 같은 동적하중에 의해 과도한 바닥판 진동이 발생할 수 있으며 이러한 진동은 건축물의 이용자에게 불쾌감을 일으켜 건축물의 사용성에 심각한 영향을 주게된다. 구조물에 가해지는 보행하중의 일반적인 적용방법은 분할된 요소의 절점을 따라 절점하중으로 가하는 것이다. 그러나 이러한 해석모델은 보행하중을 절점에만 가해야하는 제한적인 문제점을 가지고 있어 보폭 수만큼 절점을 생성시켜야 하며 보폭이 변하거나 절점이외에 하중이 작용할 경우 해석모델을 수정해야하는 번거로움이 있다. 본 연구에서는 보행하중에 대한 계측과 분석을 통하여 보행하중의 동적특성을 분석하였으며 계측한 보행하중을 예제구조물에 적용하였다. 그리고 보행하중에 의한 구조물 진동의 효율적인 해석을 위하여 구조물에 가해지는 보행하중을 등가의 절점하중으로 치환하는 방법을 제안하였으며 제안된 등가절점 하중의 타당성을 검증하기 위하여 예제구조물의 진동해석을 수행하였다.

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A Study on the Stochastic Sensitivity in Structural Dynamics (구조물의 동적 응답에 대한 확률 민감도 해석에 관한 연구)

  • 최찬문
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.32 no.2
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    • pp.177-190
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    • 1996
  • 구조물의 동적 응답 해석 문제에 대해서, 확률 유한요소법을 논의코자, 기조의 유한요소 해석법에 수반 변수법(adjoint variable approach)과 2차 섭동법(second order perturbation method)을 적용한다. 동적 민감도의 시간 응답을 고려하기 위해서 모든 시간에 대해서 갖는 구속 조건의 범함수 형태를 취하고, 시간 적분에 있어서 중첩법(fold superposition technique)에 근거를 둔 수치 해석이 훨씬 더 효과적임을 보인다. 본 논문의 확률 유한요소 해석법은 기존의 유한요소 해석법은 기존의 유한요소 코드에 맞추어 쉽게 적용할 수 있는 이점이 있음을 보이며, 이의 검정을 위해서, 2차원과 3차원 프레임 구조물에 대한 수치 해석을 하고 그 결과를 검토해 보았다.

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A comparative study on the behavior of dynamic analysis and pseudo-static analysis considering SSI of a tall building and an adjacent underground structure (초고층 빌딩과 인접 지하구조물의 SSI를 고려한 동적해석과 유사정적해석의 거동 비교 연구)

  • You, Kwang-Ho;Kim, Seung-Jin
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.20 no.4
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    • pp.671-686
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    • 2018
  • Recently, earthquakes have occurred near Gyeongju and Pohang and the social demands are thus being increased for seismic analysis of tall buildings and their adjacent underground structure in big cities. Since most of the previous seismic analysis studies considered a tall building and an adjacent underground structure separately, however, they lack the analysis on dynamic mutual behavior between two structures. Therefore, in this study, a dynamic analysis with a full soil-structure interaction was performed for a complex underground facility with a tall building and an adjacent underground structure constructed on the bedrock with a surface layer. To improve the reliability, in particular, a pseudo-static analysis was performed and compared with the dynamic analysis results. It is comprehensively concluded that the analysis of adjacent underground structures being considered is more conservative than that of not considered.

Dynamic Analysis of Offshore Structures Considering External Fluid-Structure Interaction (외부유체-구조물의 상호작용을 고려한 해양구조물의 동적해석)

  • Hwang, Chul-Sung;Paik, In-Yeol
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.9 no.1
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    • pp.271-281
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    • 2005
  • The effects of radiation damping is used to compensate the truncated boundary which is relatively close to the structure-fluid interface in the fluid element surrounding the submerged structures. An efficient ring element is presented to model the shell and fluid element which fully utilizes the characteristics of the axisymmetry. The computational model uses the technique which separate the meridional shape and circumferential wave mode and gets similar result with the exact solution in the eigenvalues and the earthquake analysis. The fluid-structure interaction techniques is developed in the finite element analysis of two dimensional problems using the relations between pressure, nodal unknown acceleration and added mass assuming the fluid to be invicid, incompressible and irrotational. The effectiveness and efficiency of the technique is demonstrated by analyzing the free vibration and seismic analysis using the added mass matrix considering the structural deformation effect.