• Title/Summary/Keyword: 단자유도

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Evaluation of Inelastic Displacement Response for Multi-Span Bridge Structures Subjected to Earthquakes (지진하중에 대한 다경간 교량의 비탄성 변위응답 평가)

  • Song, Jong-Keol;Nam, Wang-Hyun;Chung, Yeong-Hwa
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.24 no.A
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    • pp.195-204
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    • 2004
  • To evaluate inelastic seismic responses of multi-span bridge structures, the capacity spectrum method(CSM) incorporating the equivalent single-degree-of freedom(ESDOF) method is presented. Application of the CSM incorporating the ESDOF method is illustrated by example analysis for symmetric and asymmetric bridge structures. To investigate an accuracy of the CSM, the maximum displacements estimated by the CSM are compared to those by inelastic time history analysis for several artificial earthquakes. The results show that the CSM provided conservative estimates of the maximum displacements for the symmetric and asymmetric bridge structures, and the trend of conservative estimates of the asymmetric bridge structures was significantly larger than that of the symmetric bridge structure.

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Comparison of Energy Demand in Multi-Story Structures and Equivalent SDOF Systems (다층 구조물과 등가 단자유도계의 에너지 요구량 비교)

  • 최현훈;원영섭;김진구
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.19-26
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    • 2003
  • In energy-based design, the structures are generally transformed into equivalent SDOF systems to obtain the input and the dissipated energy. In this study the energy demands in multi-story structures were compared with that of equivalent single degree of freedom systems to validate the transformation method. Three-, eight-, and twenty-story steel moment-resisting frames and buckling restrained braced frames are compared with those of equivalent single degree of freedom systems. Sixty earthquake ground motions recorded in different soil conditions were used to compute the input and hysteretic energy demands in model structures. According to the analysis results, in 3 and 8-story structures the hysteretic energy demands computed in the equivalent SDOF structures are compatible with those computed in the original MDOF structures, while in the 20-story structures the transformed equivalent structures underestimated the hysteretic energy demands.

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Nonlinear Effects of a Soft Soil Layer on the Horizontal Seismic Responses of Buildings (건물의 수평방향 내진거동에 미치는 연약지반의 비선형 영향)

  • 김용석
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.2
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    • pp.23-31
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    • 2001
  • 지반 위에 세워진 구조물의 지진응답해석시 지반-구조물 상호작용 영향은 지반으 선형특성을 고려하여 간주되었는데 최근 연구결과에 의하면 구조물 지진해석에서 연약지반의 비선형 특성이 중요한 요소로서 인식되었다. 하지만 지반-구조물계의 복잡한 비선형 특성 때문에 내진설계 기준에서 비선형 지반특성을 고려하기에는 아직도 어려움이 많다. 이 논문에서는 UBC 지반종류 $S_{D}$ 지반 위에 놓인 중규모의 얕은 온통기초와 묻힌 온통기초위에 세워진 건물에 대한 단자유도계 선형 지진해석을 연약지반의 비선형성을 고려하여 최대가속도가 0.17g 과 0.36g 인 Taft E-W 및 El Centro N-S 지진기록을 사용하여 수행하였다. 비선형 지진해석을 결과를 선형해석 결과와 비교하였을 때, 비선형 응답스펙트럼의 최대가속도가 지반의 비선형성 때문에 상당히 줄어드는 것으로 나타나 지반의 비선형성을 고려한 더효율적인 내진설계의 가능성을 보여준다.

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Effect of Equivalent SDOF Methods for Seismic Evaluation of Bridge Structures (교량구조물의 지진응답에 대한 등가단자유도 방법의 영향)

  • Nam, Wang-Hyun;Song, Jong-Keol;Chung, Yeong-Hwa
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2005.03a
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    • pp.316-323
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    • 2005
  • The capacity spectrum method (CSM) can be used for the evaluation of inelastic maximum response of structures and has been recently used in the seismic design using the incorporation of pushover analysis and response spectrum method. To efficiently evaluate seismic performance of multi-degree-of freedom (MDOF) bridge structures, it is important that the equivalent response of MDOF bridge structures be calculated. In this study to calculate the equivalent response of MDOF system, equivalent responses are obtained by the using Song method, N2 method and Calvi method. Also, these are applied the CSM method and seismic performance of bridge according to the ESDOF method are compared and evaluated.

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Seismic Performance Evaluation of Multi-Span Bridges using CSM and modified DCM (역량스펙트럼 방법과 수정변위계수법을 이용한 다경간 교량의 내진성능 평가)

  • Nam, Wang-Hyun;Song, Jong-Keol;Chung, Yeong-Hwa
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.26 no.B
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    • pp.119-126
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    • 2006
  • Capacity spectrum method(CSM) of ATC-40(1996) and displacement coefficient method(DCM)of FEMA-273(1997) are applied to evaluate the seismic performance of bridges. In this study, equivalent response is obtained from nonlinear static analysis for the 3spans continues bridge and nonlinear maximum displacement response is calculated using CSM and DCM. Nonlinear maximum displacement response of DCM is larger than this of CSM. It is method that DCM can evaluate target displacement and ductility of structural to be easy and simple, but tend to overestimate the maximum displacement response. Therefore, this method is mainly used at preparation design level to evaluate the structural response. It is not desirable to evaluate the seismic performance using DCM.

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Evaluation of Inelastic Displacement Response of Bridge Structures Using Lateral Load Distributions (횡하중 분배방법을 이용한 교량구조물의 비탄성 변위응답 평가)

  • Song, Jong-Keol;Nam, Wang-Hyun;Chung, Yeong-Hwa
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.25 no.A
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    • pp.15-22
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    • 2005
  • In order to evaluate seismic performance of multi-degree-of-freedom bridge structure, moderate lateral load distribution methods using the pushover analysis were developed by many researchers. One of important variables to improve an accuracy of pushover analysis is lateral load distribution. In this study, pushover analyses were performed using the five types of lateral load distribution and seismic performances were evaluated by capacity spectrum method (CSM). To verify an accuracy of suggested lateral load distribution, the maximum displacement estimates by the CSM were compared to those by inelastic time history analysis.

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Calculation of Optimum Damping Ratio of Viscous Dampers Using Capacity Spectrum Method (능력스펙트럼법을 이용한 점성 감쇠기의 적정 감쇠비 산정)

  • 김진구;최현훈
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.45-52
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    • 2001
  • 에너지 소산장치가 설치된 건무의 비선형 시간이력해석은 복잡하고 많은 시간이 소모된다. 본 연구에서는 비선형 정적해석법인 능력 스펙트럼을 이용하여 구조물의 주어긴 거동 한계를 만족할 수 있는 감쇠기의 양을 산정하는 방법에 관하여 연구하였다. 먼저 능력스펙트럼법을 이용하여 건물의 비선형 정적응답을 구하고 건물의 응답과 목표변위의 차이를 이용하여 유효감쇠비를 구하고 이러한 유효 감쇠비를 이용하여 필용한 점성 감쇠기의 양을 구하였다. 본 연구에서는 단자 유도계에서 건물의 주기, 요구되는 탄성강도에 대한 항복강도의 비, 항복 후 강성비 등을 변수로 하여 연구를 수행하였다. 제안된 방법에 따라 설계된 점성 감쇠기를 설치한 예제 구조물의 시간이력 해석에 의한 최대 응답은 설계의 초기단계에서 사용한 목표변위와 잘 일치하였다.

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Displacement Response of Degrading Systems to Near-Fault Ground Motions (근접-단층 지진에 대한 저하시스템의 변위응답)

  • 송종걸
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.2
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    • pp.1-12
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    • 2000
  • 단층에 근접한 지진동에 대하여 성능이 저하되는 단자유도계의 변위응답에 대하여 연구하였다 5% 의 감쇠비를 갖는 세단계의 성능저하시스템을 5개의 단층에 근접한 지진동에 대하여 해석하였다 해석결과로부터 성능저하시스템의 비탄성 변위응답은 비저하시스템에 비하여 큰 값을 나타냄을 알 수 있었다 또한 성능저하 특성이 증가할수록 변위응답은 커지는 경향이 있다 이러한 변위증폭은 구조물의 고유주기 강도와 성능저하특성에 영향을 받으며 짧은 주기영역에서는 큰 값을 나타내며 긴 주기영역에서는 변위증폭이 거의 발생하지 않는다 단층에 근접한 각각의 지진동에 대한 변위증폭의 최대값은 1초 보다 작은 주기영역에서 비저하시스템의 4배 정도이다 변위증폭계수의 평균값은 짧은 주기영역에서는 2의 값을 가지면 구조물의 고유주기가 길어질수록 1에 수렴해 감을 알 수 있었다.

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INELASTIC RESPONSE SPECTRA CONSIDERING THE NONLINEARITY OF THE SOFT SOIL DUE TO THE WEAK SEISMIC EXCITATIONS (약진에 의한 연약지반의 비선형성을 고려한 비탄성 응답스펙트럼)

  • Kim, Yong-Seok
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.249-258
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    • 2003
  • 강진을 고려한 지진설계 규준은 약진지역에서는 불필요한 경제적 손실을 가져올 수 있고, 지반-구조물 상호작용을 고려한 성능기준 설계가 합리적인 지진설계를 위해서 중요하다는 것이 인식되었다. 이 연구에서는 연약지반 위에 놓인 단자유도계의 탄성, 비탄성 지진응답 해석을 지반의 비선형성을 고려하여 최대지진가속도를 0.07g와 0.11g로 조정한 11개 중, 약진에 대해 수행하였다. 지진 응답해석은 지반-구조물체계에 대해 유사 3차원 동적해석 프로그램으로 암반에 지진기록을 입력하여 한 단계에 일괄적으로 수행하였다. 연구 결과에 의하면 고정지반이나 선형지반을 가정한 지진응답 스펙트럼은 구조물-지반체계의 실제적인 거동을 보여주지 못하는 것으로 나타났으며, 합리적인 지진설계를 위해서는 지진규준에 정해진 일상적인 설계절차에 따라서 수행하는 것보다 다른 성질을 가진 여러 지반에 대해서 성능기준 지진설계를 수행하는 것이 필요하다. 약진을 받는 연약지반의 비선형성도 입력지진동을 증폭시켜 탄성, 비탄성 지진응답 스펙트럼에 심하게 영향을 미쳤으며, 그 현상은 특히 탄성 응답스펙트럼에서 두드러졌다.

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A Study on Improvement of Storage Safety through Quality improvement of Torpedo Propulsion Battery (어뢰 추진전지 품질개선을 통한 저장안정성 향상에 관한 연구)

  • Jang, Min-Ki
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.7
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    • pp.291-298
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    • 2019
  • We describe the improvement of insulation performance and the prevention of electrolyte leakage in a single cell in order to prevent the fuming phenomenon caused by leakage of electrolyte in a lithium secondary battery in a submerged weapon (torpedo) operated in Korea. A torpedo using lithium secondary battery as a main power source (propulsion battery) can induce the heat and fuming phenomenon, which makes it inconvenient for naval equipment operation in Korea. In the simulation test, the electrolyte of some battery cells leaked in the battery pack unit, leading to a short circuit between the main power circuit and the terminal tab of the high voltage part. We analyzed the characteristics and mechanism of the lithium secondary battery during this heat generation and fuming phenomenon. In order to prevent leakage of the electrolyte in the lithium secondary battery, the design was improved via fundamental (terminal tap enhancement) and complementary (insulation block selection and installation) measures. Comparison of the performance test before and after the improvement showed that the tensile strength of the tap terminal was improved about 2 times and the withstand voltage characteristic was improved. The application of quality improvement measures resulted in no fuming even after more than 3 years of field operation. This result is expected to improve the operation and storage stability of the torpedo propulsion cell.