• Title/Summary/Keyword: 목표하중

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Calibration of Fatigue Performance Prediction Model for Flexible Pavements Using Field Data (현장 데이터를 이용한 연성포장용 피로 공용성 예측모델 검정)

  • Kim, Nakseok
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.8 no.3
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    • pp.234-241
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    • 2012
  • The main objective of this research is to calibrate the performance prediction models for the growth of fatigue cracking in multi-layered asphalt concrete pavement systems. However, the calibration factors are dependent upon the prediction model, testing method, and the laboratory loading history. A detailed study on the field data has revealed that the performance of flexible pavements is affected by both the traffic loading and the environmental cycling which is related to the age of the pavements. Thus, a composite indicator was developed in this study which utilizes both the traffic and the age information with appropriate weighting factors. Using the proposed fatigue performance model the calibration factors were also estimated through the comparisons between the field performances on fatigue cracking and the laboratory-based fatigue life.

A Study on the Structural Dynamic Modification of sub-structure of Clean Room using VSD System (반도체 크린룸 구조물의 하중 측정 시스템을 이용한 동특성 개선에 관한 연구)

  • 백재호;이홍기;손성완
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.1099-1106
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    • 2003
  • 진동에 민감한 각종 정밀장비를 갖추고 있는 공장구조물은 설립하는 설계 초기단계에서부터 정밀장비가 정상 운용을 위하여 공장구조물의 진동허용규제치 및 동특성허용규제치를 결정해야 한다. 이를 만족할 수 있도록 공장구조물 설계시 진동측면에 대하여 동적 특성을 검토해야만 한다. 이때 반드시 필요한 자료로 정밀장비 Maker에게서 제공되는 진동허용규제치 및 구조물의 동특성허용규제치 등 설치시방의 상세한 자료를 제공받아야 한다 이러한 선계조건을 만족시켜주기 위한 방안으로 외부에서 정밀장비로 유입되는 진동에 대한 진동절연을 위하여 진동전달률 이론을 적용하여 방진효율 산출하는 방법과 정밀장비에서 발생하는 동하중을 고려하여 공장구조물에 대한 동적설계를 수행하는 것으로, 구조물 동특성을 요구되는 만큼 구조물 동특성 변경 SDM(Structural Dynamic Modifacation)방법이 주로 활용된다. 이에 본 연구에서는 앞서 언급한 구조물의 동적설계시 후자조건인 구조물의 동특성을 변경하고자 하는 경우에 실구조물에 하중을 정량적으로 조절하며 가할 수 있는 VSD 시스템을 이용하여 구조물의 동특성을 변화시키는 것을 동적해석으로 예측하였고, 현장에서 실제 동적실험으로 구한 결과를 동적설계 목표치와 비교하여 유용성에 대하여 확인하였다.

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Evaluation for Mechanical Properties of High Strength Concrete at High Temperature by Stressed Test and Unstressed Test (설계하중 사전재하 및 비재하방식에 의한 고강도콘크리트의 고온특성 평가)

  • Kim, Gyu-Yong;Kim, Young-Sun;Lee, Tae-Gyu;Park, Chan-Kyu;Lee, Seung-Hoon
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.20 no.5
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    • pp.583-592
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    • 2008
  • Recently, the effects of high temperature on compressive strength, elastic modulus and strain at peak stress of high strength concrete were experimentally investigated. The present study is aimed to study the effect of elevated temperatures ranging from 20 to 700 on the material mechanical properties of high strength concrete of 40, 60, 80 MPa grade. In this study, the types of test were the stressed test and stressed residual test that the specimens are subjected to a 25% of ultimate compressive strength at room temperature and sustained during heating and when target temperature is reached, the specimens are loaded to failure. And another specimens are loaded to failure after 24 hour cooling time. Tests were conducted at various temperatures ($20{\sim}700^{\circ}C$) for concretes made with W/B ratios 46%, 32% and 25%. Test results showed that the relative values of compressive strength and elastic modulus decreased with increasing compressive strength grade of specimen and the axial strain at peak stress were influenced by the load before heating. Thermal strain of concrete at high temperature was affected by the preload level as well as the compressive strength. Finally, model equation for compressive strength and elastic modulus of heated high strength concrete proposed by result of this study.

Evaluation For Mechanical Properties of High strength Concrete by Stressed Test and Tressed Residual Strength Test (설계하중 사전재하 및 잔존강도 시험방법에 따른 고강도콘크리트의 고온특성평가 -제 1보, 강도특성을 중심으로-)

  • Lee, Tae-Gyu;Kim, Young-Sun;Lee, Eui-Bae;Park, Chan-Gyu;Kim, Gyu-Yong;Kim, Moo-Han
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.869-872
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    • 2008
  • Recently, the effects of high temperature on compressive strength, elastic modulus and strain at peak stress of high strength concrete were experimentally investigated. The present study is aimed to study the effect of elevated temperatures ranging from 20 to $700^{\circ}C$ on the material mechanical properties of high-strength concrete of 40, 60, 80MPa grade. In this study, the types of test were the stressed test and stressed residual test that the specimens are subjected to a 25% of ultimate compressive strength at room temperature and sustained during heating and when target temperature is reached, the specimens are loaded to failure. Or specimens are loaded to failure after 24hour cooling time. tests were conducted at various temperatures ($20{\sim}700^{\circ}C$) for concretes made with W/B ratios 46%, 32% and 25%. Test results showed that the relative values of compressive strength and elastic modulus decreased with increasing compressive strength grade of specimen.

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Effect of Seismic Load on Residential RC Buildings under Construction Considering Construction Period (시공기간을 고려한 주거용 철근콘크리트 건물의 시공 중 지진하중 영향 분석)

  • Choi, Seong-Hyeon;Kim, Jea-Yo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.35 no.4
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    • pp.235-242
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    • 2022
  • Compared with buildings that have already been constructed, buildings under construction may be more vulnerable to such natural disasters as earthquakes because the concrete strength is not yet sufficient. Currently, Korean design standards present minimum performance targets for each seismic grade of buildings, but the seismic load for design is based on a return period of 2400 years. However, because the construction period of the building is much shorter than the period of use of the building, the application of the earthquake return period of 2400 years to buildings under construction may be excessive. Therefore, in this study, a construction stage model of buildings with 5, 15, 25, and 60 floors was created to analyze earthquake loads during construction of residential reinforced concrete (RC) buildings. The structural stability was confirmed by applying reduced seismic loads according to the return period. As a result, the structural stability was checked for an earthquake of the return period selected according to the construction period, and the earthquake return period that can secure structural safety according to the size of the building was confirmed.

Application of Tuned Mass Damper to Suppress Man-Induced Vibrations of Cable Stayed Foot-bridge (사장교형식 보도교의 보행진동제어를 위한 TMD 적용)

  • Kim, Yun-Seok;Lee, Seung-Woo;Kim, Jae-Min;Chang, Seong-Kyu
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.74-74
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    • 2011
  • 본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

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Determination of Resistance Factors of Load and Resistance Factor Design for Drilled Shaft Based on Load Test (LRFD 설계를 위한 현장타설말뚝의 주면지지력 저항계수 산정)

  • Kim, Seok-Jung;Kwon, Oh-Sung;Jung, Sung-Jun;Han, Jin-Tae;Kim, Myoung-Mo
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.26 no.7
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    • pp.17-24
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    • 2010
  • Load Resistance Factor Design method is used increasingly in geotechnical design world widely and resistance factors for drilled shafts are suggested by AASHTO. However, these resistance factors are determined for intact rock conditions; by comparison, most of bedrocks in Korea have weathered condition, so that applying the AASHTO resistance factors is not reasonable. Thus, this study suggests the proper resistance factors for design of drilled shaft in Korea. The 22 cases of pile load test data from 8 sites were chosen and reliability-based approach is used to analyze the data. Reliability analysis was performed by First Order Second Moment Method (FOSM) applying 4 bearing capacity equations. As a result, when the Factor of Safety (FOS) was selected as 3.0, the target reliability indexes (${\beta}_c$) were evaluated as 2.01~2.30. Resistance factors and load factors are determined from optimization based on above results. The resistance factors ranged between 0.48 and 0.56 and load factors for dead load and live load are evaluated as approximately 1.25 and 1.75 respectively. However, when the target reliabilities are considered as 3.0, the resistance factors are evaluated as approximately 50% of the results when the target reliability index was 2.0.

A Comparative Study on Probabilistic Structural Design Optimization (확률론적 구조설계 최적화기법에 대한 비교연구)

  • 양영순;이재옥
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.213-224
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    • 2001
  • 확률론적 구조설계 최적화는 구조물의 역학적 특성이나 하중의 불확실성이나 임의성과 같은 변동성을 정량적이고 합리적으로 고려할 수 있다는 점에서 기존의 전통적인 확정론적 최적화와 비교된다. 확률론적 최적화의 방법론으로는 개선된 일계이차모멘트법을 이용하는 신뢰도지수에 기반한 접근법(MPFP search)이 널리 알려져 있으며, 최근 목표성능치에 기반한 접근법(MPTP search)이 새롭게 제안되었다. 본 논문에서는 이들 두 가지 접근법에 대한 정식화를 수행하고, 특히 탐색과정에서 소모적인 반복계산을 발견하고 제거하는 알고리즘을 제시하였다. 예제에서 두 접근법에 의한 확률론적 최적화를 수행하고 구조설계 최적화의 관점에서 두 접근법의 장단점을 비교·검토하였다.

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On the Criteria of Reliability Design for the Steel Plate (강판(鋼板)의 신뢰성(信賴性) 설계기준(設計基準))

  • Oh, Chang Soo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.4 no.4
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    • pp.25-36
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    • 1984
  • This paper checked up the safety criteria of the steel structural members by LRFD. And it calculated the resistance and load modulus for it by the proposed method, considering our circumstance, by establisting the taget relability index (${\beta}_0$), and compared their calculated modulus with the nominal safety factors of the road-bridge code and analyzed them. Uncertain quantity measurements fnr the resistance of the steel structural members and for the load effect are due to the method of the uncertain quantity analysis of the load and the resistance, of Galambos-Ravindra and SGST. The summary of the results is as follows: 1) Considering our circumstance, taget relibility index(${\beta}_0$) for current steel structural members are appropriate ${\beta}_0=3.5$. 2) Nominal resistance ${\Phi}^{\prime}$ of the strength design formula for 1) and nominal load modulus ${\gamma}_i^{\prime}$ are as follows; a) Both-sides support plate: ${\Phi}{^{\prime}}=0.75$, ${\gamma}_0{^{\prime}}=1.04$, ${\gamma}_L{^{\prime}}=2.08$ b) One-side support plate: ${\Phi}{^{\prime}}=0.82$, ${\gamma}_0{^{\prime}}=1.04$, ${\gamma}_L{^{\prime}}=2.11$.

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Critical Strengthening Ratio of CFRP Plate Using Probability and Reliability Analysis for Concrete Railroad Bridge Strengthened by NSM (확률.신뢰도 기법을 적용한 CFRP 플레이트 표면매립보강 콘크리트 철도교의 임계보강비 산정)

  • Oh, Hong-Seob;Sun, Jong-Wan;Oh, Kwang-Chin;Sim, Jong-Sung;Ju, Min-Kwan
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.21 no.6
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    • pp.681-688
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    • 2009
  • The railroad bridges have been usually experienced by vibration and impact in service state. With this reason, it is important that the effective strengthening capacity should be considered to resist the kind of service loading. In this study, NSM strengthening technique is recommended for the concrete railroad bridge because of its better effective resistance for dynamic loading condition and strengthening cost than the conventional externally bonded strengthening using fiber sheet. However, to widely apply NSM method for the concrete railroad bridge, it needs that the strengthening ratio has to be reasonably evaluated with geometrical and material uncertainties, especially for the concrete bridge under long-term service state without the apparent design history and detail information such as concrete compressive strength, reinforcing ratio, railroad characteristics. The purpose of this study is to propose the critical strengthening ratio of CFRP plate for the targeted concrete railroad bridge with uncertainties of deterioration of the structures. To do this, Monte Carlo Simulation (MCS) for geometrical and material uncertainties have been applied so that this approach may bring the reasonable strengthening ratio of CFRP plate considering probabilistic uncertainties for the targeted concrete railroad bridge. Finally, the critical strengthening ratio of NSM strengthened by CFRP plate is calculated by using the limit state function based on the target reliability index of 3.5.