• Title/Summary/Keyword: 구조적 붕괴

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Damage Curves of the Simple Beam under the Impulsive loadings (충격하중에 의한 단순보의 손상곡선)

  • Lee, Sang-Ho;Ryu, Yong-Hee
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.8 no.1
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    • pp.157-164
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    • 2004
  • The safety criteria for the simple beam with a rigid-plastic model under the impulsive loadings are established with the peak-load ratio to the static collapse load and impulse ratio to the ideal impulse producing the plastic hinge at the mid-span. It is shown that the impulse and peak-load of the impulsive loadings are the important factors for the damage of the structures. It is also shown that the damage curves with the peak-load and impulse ratio may be useful method to estimate the damage of the structures due to the emphasis on the equivalent dynamic loads rather than the equivalent static loads in the process of deriving the curve.

Numerical Simulations of Gravity Currents Using Unsteady Statistical Turbulence Models (비정상 통계적 난류모형을 이용한 중력류의 수치모의)

  • Paik, Joong-Cheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.570-574
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    • 2009
  • 벽 근처에서의 흐름(near wall flow)을 해석하기 위한 낮은 레이놀즈수 수정(low-Reynolds number modification)을 포함하는 통계학적 난류모형을 이용한 3차원 비정상 레이놀즈-평균 나비어-스톡스 (URANS) 계산을 실시하여 사각형 수로에서의 중력류를 모의하였다. 3차원 계산 결과를 2차원 URANS 모의에 의한 계산 결과 그리고 실험결과와 비교하였다. 이 연구 결과는 적정 시 공간적 수치해상도를 가지고 벽 근처에서의 흐름을 주의 깊게 직접 해석하는 3차원 URANS 수치모의는 2차원 계산으로는 해석할 수 없는 대규모 Kelvin-Helmholtz 와구조 (vortical structure)의 붕괴(breakdown) 그리고 중력류 선단부에서 발달하는 Lobe-and-Cleft 흐름 불안정 등을 포함하는 중력류의 동적 특성을 높은 정확도로 재현할 수 있음을 보여준다.

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Structural Analysis for the Collapse Accident of Tower Crane (타워크레인 붕괴사고의 구조적 분석)

  • 이명구;노민래
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.16 no.4
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    • pp.147-152
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    • 2001
  • The tower cranes are the very useful construction machine in the high place works. But they are very susceptible to the load balance, the wind load and the hanging load because they are the very slender structures and those center of gravity is located in the upper part. Therefore, the collapse accidents of tower one have repeatedly happened during the assemble or disassemble works. The correcting frame may has often used in order to correct the error in the setting of foundation anchors. The goal of this study is that propose the methods preventible the collapse accident of tower crane which is constructed by using the correcting frame. In order to accomplish the goal of this study, the field survey, the reference investigation and the structure analysis were performed for the collapse accident of tower crane using the correcting frame. This study result in the methods preventible the same accident.

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Application of Implicit Discontinuous Galerkin Method to Step-Type Discontinuous Bathymetry (계단형 불연속 지형에 대한 불연속 갤러킨 음해법의 적용)

  • Lee, Haegyun;Lee, Namjoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.253-253
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    • 2021
  • 천수방정식에 대한 불연속 갤러킨 기법 (DG) 모형은 주로 양해법 기반으로 개발되어 적용되어 왔으나, 바닥마찰항의 처리, 과도한 CFL 조건 등의 불리한 점이 지적되어 왔으며, 이로 인하여 실제 적용에서 FDM, FEM 등 다른 고전적인 수치기법과 비교하여 경쟁력을 갖기 어려웠다. 이에 대한 대안으로써, 최근, 불연속 갤러킨 기법에 대한 음해법 기반의 모형이 연구되고 있으며, 다소 복잡한 알고리즘에도 불구하고 적용이 확대되고 있다. 또한, 널리 알려진 바와 같이, 천수방정식의 실제 하도에 대한 적용에 있어 문제점 중 하나는 나비에-스토크스 방정식으로부터 유도할 때 사용된 정수압 가정으로 인하여, 하도의 계단과 같은 불연속 지형에 적용이 용이하지 않다는 것이다. 본 연구에서는 기존에 개발된 불연속 갤러킨 음해법에 불연속 지형의 해석을 위한 표면경사법(surface gradient method)을 결합하여 이러한 문제에 효과적으로 대응할 수 있는 기법을 제시하였다. 개발된 모형의 검증을 위하여, 제방 등 하도 구조물 위의 장주기 조석흐름, 홍수파, 계단 등을 포함하는 댐 붕괴류 모의에 적용하고 실용적인 기능성을 검증하였다. 향후 구조물이 많은 국내 하천에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

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Analytical Performance Comparison of Scour Protection of Rubble Mound Structure Shape using Simulation (해석적 모의조파실험을 이용한 해안사석구조물 형상에 따른 해저면 세굴 방지 성능 비교)

  • Kang, Kyoung-Won;Kim, Kee Dong;Han, Tong-Seok
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.32 no.2A
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    • pp.117-122
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    • 2012
  • Coastal structures, constructed for preventing coastal slope erosion, often causes the scour on the boundary between the coastal structure and the sea-bed, which might lead to collapse of coastal structures. To prevent the collapse, the usual upright block type coastal structures can be modified to other forms or systems of coastal structures. To validate the performance of the proposed systems, it is necessary to conduct high cost hydraulic experiments. If numerical modeling can be performed prior to the hydraulic experiments and the performance of the proposed systems is analyzed numerically in advance, the expenses can be reduced significantly by optimizing the number of cases for conducting the experiments. In this study, a fluid-structure interaction analysis procedure is proposed for modeling the hydraulic experiments of costal structures using the finite element package, LS-DYNA. As can be found in the usual hydraulic experiments, fluid velocities of potential scour locations are monitored and analyzed in detail for four types of coastal structures, block, step, trapezoid and rubble mound.

Static Experiment of Reinforced Concrete Frame Retrofitted with Steel Damper System (강재댐퍼시스템으로 내진보강된 철근콘크리트 골조의 정적가력실험)

  • Baek, Eun Rim;Lee, Sang Ho;Oh, Sang Hoon;Kim, Jae Bong
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.90-90
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    • 2011
  • 최근 전 세계적으로 지진의 발생 빈도가 증가하며 그 규모도 점차 커지는 경향을 보이고 있다. 대형지진의 발생 시 저층 구조물의 붕괴로 인한 인명 및 사회, 경제적 피해가 두드러짐에 따라 기존 저층 구조물의 내진보강기법에 관한 연구가 활발히 진행 중인 추세이다. 우리나라의 경우 강도증가형 내진보강공법이 주를 이루고 있어 다양한 내진보강기법의 개발 및 적용이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지진입력하중 저감형 내진보강기법으로서 강재댐퍼시스템을 제안하여 구조적 성능을 파악하고, 이를 적용한 보강 실험체와 비보강 실험체를 제작하여 정적가력실험을 통하여 그 성능을 비교하였다. 제안된 강재댐퍼시스템은 입력에너지를 소산시키는 내부의 슬릿형 댐퍼와 이를 지지하는 기둥 및 외부 프레임으로 구성되며, 내부 댐퍼는 먼저 항복하여 에너지를 소산시키기 위하여 지지기둥 및 프레임에 사용된 강재보다 강성 및 강도가 적게 계획되었다. 강재댐퍼의 성능실험 결과, 비교적 안정적 거동을 하며, 강성과 강도 및 에너지 흡수능력이 우수하게 나타났다. 보강 및 비보강 실험체의 골조는 기존 학교 건축물의 표준도면을 기준으로 하여 골조의 일부를 대상으로 60% 축소율을 적용하여 계획하였으며, 보강 실험체는 미리 제작된 강재댐퍼시스템을 골조 내에 설치하여 에폭시 주입법으로 부착시공 하였다. 보강 및 비보강 골조 실험체의 정적가력 실험결과 비보강 실험체는 기둥의 휨 항복 후 변형의 증가에 따라 휨 및 전단 균열이 증가하면서 최종적으로 기둥이 전단파괴 되었으며, 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 기둥 및 보의 균열이 적고, 골조에 골고루 분포되어 파괴 규모가 감소하였다. 최대 강도면에서 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 약 3.4배 우수하였으며, 초기강성은 약 7배 가량 유리한 것으로 평가되어 제안된 강재댐퍼시스템이 강도면에서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 두 실험체의 기둥 주근 및 띠철근의 변형률을 비교한 결과, 비보강 실험체는 대부분의 철근이 항복하여 큰 변형을 일으킨 반면, 보강실험체에서는 철근의 항복현상이 나타나지 않았고 댐퍼가 항복을 하면서 큰 변형을 일으켰다. 이를 통해 지진하중 입력 시 댐퍼에서 입력 에너지를 흡수하여 큰 하중을 부담하며, 기존의 구조부재에는 입력 에너지가 낮아 손상이 보다 적게 발생함을 확인하였다.

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Structural Behavior of Slab in the Partial Demolition for the Apartment Remodeling (아파트 리모델링을 위한 부분해체에서 슬래브의 구조적 거동)

  • Choi, Hoon;Joo, Hyung Joong;Kim, Hyo Jin;Yoon, Soon Jong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.16 no.2
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    • pp.19-30
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    • 2012
  • Due to the fact that the social environment is improved and the urban development is stabilized, the demand of new construction of apartment becomes slowdown. Accordingly, there are many researches to lengthen the service life of the existing apartment through the remodeling and its importance is continuously rising. However, reliable design specifications and guidelines for the design of remodeling with partial demolition are not provided yet in Korea. Specially, in the apartment remodeling, slab collapse accidents take major portion in all accidents that reported by Korean Government. It is very important to prevent intial crack of slab because intial crack could cause severe accident like collapse of all structure in a short period of time. The purpose of this study is to develop structural guidelines that could guarantee the structural safety and serviceability of slab structure and could be adopted in Korean remodeling with partial demolition. There are mainly two components to determine structural behavior of slab structure. One is the shape of slab structure and the other is load which is resisted by the slab structure. In this study, the weight per unit volume of concrete debris and concrete strength are estimated through the analysis of previous researches to recognize the relationship between the shape of slab and load that loaded on the slab. Accordingly, approximately 300 pieces of floor plan are collected and analyzed. The finite element analysis is conducted using these analyzed and estimated results. From the finite element analysis results, the limited stacking height of debris is suggested and the stacking method is also discussed. In addition, to find the relationship between movement of demolition equipment and structural behavior of slab, the static and dynamic loading tests are conducted. From the results of loading tests, the impact factor which will be considered in the remodeling design could be estimated.

Experimental Study on Temporal Effects of Local Scour at Bridge Pier (교각(橋脚) 국부선굴(局部洗掘)의 시간적(時間的) 변화(變化)에 관한 실험연구(實驗硏究))

  • Han, Sang-Yeon;Kim, Chang-Sung;Kang, Joon-Gu;Yeo, Woon-Kwang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1701-1705
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    • 2007
  • 국부세굴은 수공구조물 주변에서의 국부적인 흐름변화가 그 원인이라 할 수 있으며 이러한 변화는 교각 또는 교대의 하상재료를 굴착하여 이동시키는 침식작용의 결과이다. 이러한 교량의 교각 또는 교대, 그리고 교각을 지지하는 구조물에서 발생하는 국부세굴은 교량의 수명과 안정성에 좋지 않은 영향을 미쳐 재산상의 피해를 줄뿐만 아니라 교량 붕괴 사태 등으로 인한 대형 인명사고를 초래하는 원인이 될 수도 있다. 따라서 국부세굴의 경향을 예측하고 분석하는 것은 교량 구조물이나 수중 구조물의 설계에 있어서 매우 중요한 과업이다. 이러한 국부세굴을 예측하고 분석하는데 있어서 국내에서는 일정한 흐름조건에 대한 최종세굴심을 예측하는데 초점이 맞추어져 있다. 하지만 국부세굴은 하상재료에 따라 세굴이 진행되는 속도가 다르며 세굴의 진행은 시간 의존적인데 반해 국내에서의 국부세굴의 예측과 분석은 최종세굴심 산정에 초점이 맞추어져 있다. 이에 본 연구에서는 보다 실질적이고 경제적인 국부세굴 경향을 예측할 수 있도록 다양한 하상재료에 대한 시간에 따른 세굴 변화의 특성을 파악하고 분석하였다. 이를 위해 하상재료에 따라 수리실험을 실시하였고, 이를 통해 하상재료에 따른 세굴심의 시간적 변화 곡선을 구하였다. 이렇게 구한 하상재료에 따른 세굴심의 시간적 변화 곡선을 통해 하상재료별 평형세굴심 산정하였고, 산정한 평형세굴심과 기존 세굴심 산정공식을 이용하여 입자별 세굴심을 산정하여 비교 분석하였다.

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Membrane fouling reduction by low temperature plasma treatment

  • 강민수;김성수;전배혁
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.04b
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    • pp.56-58
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    • 1997
  • 최근 polyolefin계열의 고분자 분리막이 많이 사용되고 있는데 특히 그 중 polypropylene막은 특성상 내약품성 및 내열성이 뛰어나 막 손상이나 성능 저하가 비교적 적은 고분자 막으로 평가되고 있다. 그러나 재질의 소수성 특성 때문에 심각한 fouling을 유발하게 되어 이를 방지하기 위해 막 표면을 hydrophilic agent로 개질 시켜 fouling을 제어하는 기술이 진행되고 있다. 일반적으로 막 재질을 개질 시키기 위하여 sulfonating agents, ozone, 그리고 hydrophilic monomer등을 grafting하는 방법들이 사용되고 있는데, 이는 공정상의 어려움이 있고 완벽한 친수성의 부여를 기대하기가 어렵다. 또한 막 기공 구조의 변화와 붕괴를 초래한다는 단점이 있다. 이밖에 hydrophilizing agent 등을 이용하여 wetting시킴으로써 일시적인 친수화 처리를 하는 방법이 있다. 그러나 이 방법은 membrane matrix로 부터 hydrophilizing agent가 새어 나가므로 영구적으로 사용할 수 없으며, 특히 의료용 분리막으로 이용될 경우 유출된 hydrophilizing agent가 cell membrane을 공격하여 cell 분해와 같은 인체에 해로운 결과를 초래하기 때문에 부적당하다. 최근 들어 저온 plasma를 이용한 표면 개질의 방법이 연구되고 있는데, 이는 plasma가 고분자 물질의 구조나 화학적 반응성과는 상관없이 모든 고분자 물질의 표면을 일정하게 개질 시킬 수 있으며 여타의 다른 방법들과는 달리 막 제조시 residual solvent의 문제점과 swelling의 문제점들이 발생하지 않는 장점 때문에 최근 각광받고 있는 기술 중의 하나이다. 또한 다른 방법에 비해 막과 plasma와의 강한 흡착력 때문에 영구적 친수성을 가지게 할 수 있다. 본 연구에서는 저온 plasma를 이용한 표면 개질이 막의 친수성 향상 및 fouling 방지에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.

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Contribution of Hydrophobic Interactions to HubWA Folding Reaction (소수성 상호작용이 HubWA 단백질의 폴딩 반응에 끼치는 영향)

  • Park, Soon-Ho
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.63 no.6
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    • pp.427-434
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    • 2019
  • The role of hydrophobic residues on protein folding reaction was studied by folding kinetics measurements in conjunction with protein engineering. The HubWA, which was derived from human ubiquitin by mutating the residues at 45 (Phe to Trp) and 26 (Val to Ala), was used as a mutational background. Fourteen hydrophobic residues were mutated to alanine. Among fourteen variants generated, only four variant proteins (V5A, I13A, V17A, and I36A) were suitable for folding study. The folding kinetics of these variants was measured by stopped-flow fluorescence spectroscopy. The folding kinetics of HubWA and V17A was observed to follow a three-state on-pathway mechanism. On the other hand, folding kinetics of V5A, I13A, and I36A was observed to follow a two-state mechanism. Based on these observations, transition of protein folding reaction from collision-diffusion mechanism to nucleation-condensation mechanism was discussed.