• 대한건축학회논문집:구조계
• /
• 제36권3호
• /
• pp.121-128
• /
• 2020

In this paper, the ASCE 7 equivalent static approach for seismic design of non-structural elements is critically evaluated based on the measured floor acceleration data, theory of structural dynamics, and linear/nonlinear dynamic analysis of three-dimensional building models. The analysis of this study on the up-to-date database of the instrumented buildings in California clearly reveals that the measured database does not well corroborate the magnitude and the profile of the floor acceleration as proposed by ASCE 7. The basic flaws in the equivalent static approach are illustrated using elementary structural dynamics. Based on the linear and nonlinear dynamic analyses of three-dimensional case study buildings, it is shown that the magnitude and distribution of the PFA (peak floor acceleration) can significantly be affected by the supporting structural characteristics such as fundamental period, higher modes, structural nonlinearity, and torsional irregularity. In general, the equivalent static approach yields more conservative acceleration demand as building period becomes longer, and the PFA distribution in long-period buildings tend to become constant along the building height due to the higher mode effect. Structural nonlinearity was generally shown to reduce floor acceleration because of its period-lengthening effect. Torsional floor amplification as high as 250% was observed in the building model of significant torsional irregularity, indicating the need for inclusion of the torsional amplification to the equivalent static approach when building torsion is severe. All these results lead to the conclusion that, if permitted, dynamic methods which can account for supporting structural characteristics, should be preferred for rational seismic design of non-structural elements.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제3권4호
• /
• pp.11-22
• /
• 1999

본 논문에서는 일반적으로 사용되고 있느 면진건축물의 내진설계기준에 대한 타당성을 검증하고 새로운 층지진하중 산정식을 제안하였다 UBC-91의 층지진하중 산정식은 충분한 안전성을 가지지 못하였으므로 94년에 개정이 되었다 그러나 개정된 산정식도 고정기초건축물과 유사한 층지진하중 산정식을 사용하였으므로 비경제성이 문제점으로 지적되고 있다 그러므로 제안된 식에서는 2자유도계 면진건축물과 고정기초건축물의 모드형상을 이용하여 안전성, 경제성 및 적용성을 만족시키도록 하였다. 제안된 층지진하중 산정식의 정확성 및 적용성을 검증하기 위하여 코멘트저항 골조형식과 전단변 구조형식의 구조물의 예제해석을 수행하였으며 동적해석의 경우와 근접한 결과를 얻었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제13권6호통권58호
• /
• pp.148-155
• /
• 2009

전단벽식 구조물의 내진설계 시 강막가정을 적용한 모델의 횡변위 응답은 실제 거동과 무시할 수 없는 차이를 발생함으로 휨강성을 포함한 바닥판의 모형화 여부가 구조물의 거동에 어떠한 영향을 미치는가에 대한 연구가 요구된다. 전형적인 15층 판상형 전단벽식 아파트를 예제구조물로 선정하여 MIDAS-ADS2008 프로그램을 이용하여 강막가정을 적용한 RD모델, 바닥판을 모형화하여 면외 강성을 고려한 DB모델 그리고 면내외 강성을 고려한 SRC모델을 대상으로 해석하였다. KBC2005 기준을 이용하여 등가정적해석과 응답스팩트럼 해석에 의한 지진하중에 대한 3개의 모델의 응답을 비교분석하였다. 바닥판의 강성비를 10%, 30% 및 50% 삼단계로 적용하여 각 단계별 비교 값으로 각 모델의 횡적거동의 차이를 분석하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.13-23
• /
• 2022

교량 기초의 지반-구조물 상호작용은 지진 시 교량의 거동에 영향을 미치는 주요한 요인으로 지적되어 왔다. 본 연구에서는 지반의 특성 및 기초의 특성이 교량 기초의 지진취약도에 미치는 영향을 분석하였다. 지반의 특성 변화 및 기초의 크기 변화를 고려한 등가정적해석 결과, 상재하중이 작용하는 경우 같은 수준의 횡방향 변위를 발생시키기 위해 요구되는 하중이 증가되는 것을 확인할 수 있었으며, 비선형성은 상재하중이 없는 경우가 더 큰 것으로 나타났다. 느슨한 지반에서 조밀한 지반으로 갈수록 기초의 크기가 증가할수록 동일한 변위를 발생시키기 위해 더 큰 하중을 필요로 하는 것으로 나타났다. 또한, 교량의 지진취약도를 합리적으로 획득하기 위한 접근법을 도출하기 위하여 교량 기초의 지진취약도를 4가지의 조건(고정단 조건, 도로교 설계기준-등가선형강성, 상재하중 고려 시 및 미고려 시 비선형 강성)을 고려하여 비교하였다. 단주교각에 대한 지진해석은 Opensees를 이용하여 수행하였다. 지진취약도 분석 결과, 보수적인 접근법으로 확대기초는 고정단으로 고려할 수 있으며, 말뚝기초의 크기가 작은 경우는 고정단으로 고려하여 안전측 설계를 검토할 수 있으나, 말뚝의 크기가 대형화 하는 경우는 비경제적인 설계가 될 수 있으므로, 지반조건에 따라 기초의 강성을 평가할 수 있는 도로교 등가 선형 스프링 강성을 고려하는 것이 합리적인 접근법으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제41권1호
• /
• pp.17-24
• /
• 2013

본 논문에서는 복합재료의 미시적 파손모드를 고려하는 복합재 파손예측 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 검증을 위하여 원공이 있는 복합재 적층판 시편의 인장시험 및 정적 파손해석을 수행하였다. 먼저 적층각도별 복합재 시편에 대한 인장시험을 통하여 논문에 사용된 재료에 대한 SIFT 허용치를 산출하였고, 미시역학적 모델인 RVE에 대한 유한요소 해석을 통하여 변형률 증폭계수를 결정하였다. 또한 원공이 있는 복합재 적층판 시편에 대한 인장시험을 수행하고, 실험을 통해 얻어진 파손하중 결과를 바탕으로 유한요소 모델에 대하여 정적 파손해석을 수행하였다. 마지막으로 실험결과를 바탕으로 예측된 파손지수 결과를 평가함으로써 개발된 프로그램의 효용성을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권12호
• /
• pp.91-101
• /
• 2022

1995년 일본에서 발생한 고베지진으로 인하여 고베항에 대규모 피해가 발생하면서, 기존 내진설계 기준의 문제점이 제기됨에 따라 기존의 유사정적해석 및 허용응력 설계법으로는 Level II(규모 6.5) 수준의 지진에 대하여 항만 구조물 설계가 불가능한 사실이 지적되어 내진설계에 있어서 성능기반 설계법의 필요성이 대두되었다. 지진이 빈번한 일본 및 미국의 경우 항만시설에 대한 가장 선진화된 설계기준을 도입하여 적용하고 있으며, 기존 내진설계기준을 성능기반설계로 전환하였다. 1999년 이후 현재까지 국내 항만내진설계법은 내진설계가 필요한 시설과 이들의 내진등급에 대한 정의가 불명확한 점에 대해 연구를 통해 필요한 시설과 내진등급에 대한 정의를 확립하고 실험적 검증을 바탕으로 국내 실정에 부합한 성능기반 내진설계법을 확립하고 있는 단계이다. 본 연구에서 개발한 방파제의 성능기반 내진설계법은 원지반의 지표면에서의 가속도 시간이력을 고속 푸리에 변환(FFT) 후 방파제의 해당성능수준별 최대허용변위에 대응한 주파수 특성을 보정해주는 필터처리를 하였고, 필터 처리된 스펙트럼을 다시 가속도 시간이력으로 역변환(IFFT) 하여 가속도 최대값을 산정함으로써 변위를 고려한 등가정적해석을 위한 수평지진계수를 산정하였다. 또한 국내 지진 수준에 맞는 방파제의 성능기반 내진설계법의 검증을 위해서 실험과 수치해석을 수행하였다.

• 산업기술연구
• /
• 제24권A호
• /
• pp.195-204
• /
• 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.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1068-1073
• /
• 2007

3D finite element analyses of a corrugated steel web girder and a steel truss web girder are conducted to investigate the static and dynamic behaviour of the hybrid girders. And the analyses results are compared with those by the equivalent beam theory. The equivalent theory is a theory that all section properties of a truss structure are replaced by section properties of a beam including the shear coefficient. When applying the equivalent beam theory, the shear coefficient of the corrugated steel web girder is estimated as the area ratio of total section to web section and that of the steel truss web girder is calculated by the equation proposed by Dewolf. Static deflections and natural frequencies by 3D finite element analyses and the those by the equivalent beam theory are relatively in good agreement.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.436-437
• /
• 2010

전력전자공학의 목적은 전자적인 스위치를 이용하여 전력을 원하는 대로 변환하는 것이다. 전력전자시스템을 제어하려면 스위치 동작과 교류회로의 동적특성을 이해해야 한다. 본 논문에서는 전력전자의 핵심이 되는 기술사상(技術思想)을 다음 2가지로 정리하였다. 1) 모든 전자 스위치는 등가적으로 정확히 시변 선형 또는 비선형 전자변압기다. 2) 모든 교류회로의 정적 또는 동적 특성은 페이저변환으로 해석가능하다. 이번 논문에서 일반화된 전자변압기 모델을 제시하고, 단상 및 다상을 통합하고 D-Q회로변환과 양자회로변환(quantum circuit transformation)을 모두 포용하는 일반화된 페이저변환을 제시한다.

• 산업기술연구
• /
• 제25권A호
• /
• pp.15-22
• /
• 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.