• Title/Summary/Keyword: 반복이력거동

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Determination of the Strength and Stiffness Degradation Factor for Circular R/C Bridge Piers (원형 철근콘크리트 교각의 강성 및 강도감소지수 결정)

  • 이대형;정영수
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.2
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    • pp.73-82
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    • 2000
  • 본연구의 목적은 반복하중을 받는 철근콘크리트 교량 교각의 비선형 이력거동을 해석적으로 예측하는 것이다 이를 위해서 반복적인 횡하중이 작용하는 경우에 실험결과와 일치하는 교각의 하중-변위 이력곡선을 도출하고자 수정된 trilinar 이력거동모델을 이용하였다 철근과 콘크리트의 비선형 거동특성과 각 하중단계에 따른 교각의 중립축을 구하여 소성힌지부의 모멘트와 변형률을 구하고 반복하중하에서의 강성의 변화를 해석적으로 모형화하기 위하여 각기 다른 강성을 갖는 5가지 지선을 갖춘 형태의 이력거동모델식을 제안하였다 본 연구에서는 실험적으로 구한 하중-변위 이력곡선을 이용하여 축하중비 주철근비 및 구속철근비에 따른 강도감소지수와 강성감소지수의 영향을 회귀분석을 이용하여 일반식으로 제안하였다 새로운 이력거동 해석 모델을 프로그램 SARCF III에 적용함으로써 기존 철근콘크리트 교각에 강도 및 강성감소 현상을 정확하게 예측하였다

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Hysteretic Behavior Characteristics of SM490-TMC Steel Column (SM490-TMC 강재를 적용한 기둥부재 이력거동의 특성)

  • Chang, Kyong Ho;Jang, Gab Chul
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.5A
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    • pp.833-840
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    • 2006
  • In design of steel column member using TMCP steels, hysteretic behavior characteristics of steel column must be clarified. To predict hysteretic behavior of steel column using TMCP steels, a cyclic plasticity model is necessary which can consider the mechanical characteristics and stress-strain relationship of TMCP steels. In this paper, a cyclic plasticity model of SM490-TMC was formulated based on monotonic and cyclic loading tests. The formulated cyclic plasticity model was applied to 3-dimensional finite element analysis. Hysteretic behavior characteristics of steel circular column and H-section column using SM490-TMC was presented by carrying out numerical analysis. Also, influence of SM490-TMC on hysteretic behavior of steel column was presented by comparing analysis results both SM490 and SM490-TMC steel column.

Cyclic Responses of Steel Reinforced ECC Column under Reversed Cyclic Loading Conditions (철근 보강된 ECC 기둥의 반복하중에 대한 이력거동)

  • Hyun, Jung-Hwan;Shim, Young-Heung;Bang, Jin-Wook;Kim, Yun-Yong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.19 no.4
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    • pp.75-82
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    • 2015
  • In this study, experimental research was carried out to evaluate steel reinforced ECC (Engineered Cementitious Composites) column, which exhibits excellent crack control property and highly ductile behavior. Ordinary portland cement and high volume fly ash were used as binding materials in the mixture proportions for the purpose of achieving a high level of multiple cracking property with the tightly controlled crack width. To compare with the cyclic behavior of steel reinforced ECC column specimen, a conventional reinforced concrete column was prepared and tested under reversed cyclic loading condition. Based on the cyclic load test, ECC column exhibited higher cyclic behavior, compared to the conventional RC column, in terms of load carrying capacity and energy dissipation capacity.

동적반복하중을 받는 R/C 부재의 해석모델에 관한 최근 연구 동향

  • 심종성
    • Computational Structural Engineering
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    • v.3 no.3
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    • pp.20-24
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    • 1990
  • 현재까지의 철근콘크리트(R/C)부재의 이력거동을 예측하기 위한 이론적 연구는 대부분이 휨 변위량이 전체 변위량을 지배한다는 가정하에 휨 해석을 행하고 있다. 그러나 지진과 같은 탄성한계를 벗어난 강한 동적반복하중을 받는 경우 철근 콘크리트 부재의 변위량은 휨 변위량 뿐만 아니라 전단 변위량 및 부재연결부에서의 회전 변위량에 의해 지배됨이 많은 연구를 통해 밝혀졌다. 전단이력거동은 강성과 강도저하가 심하게 나타나고 낮은 에너지 발산능력을 갖는 특징에 의해 휨 이력거동과는 구별되며 반복하중이 계속되면 강성이 저하되는 경향때문에 전단변형이 R/C부재의 거동을 지배하게 된다. 이러한 부재거동의 특징에 견주어 볼 때 현재 사용되고 있는 해석모델을 이용하여 동적응답을 예측하고, 해석하여 설계된 기존의 R/C부재는 강한 동적하중을 받을 경우 해석적으로는 전혀 예측치 못하게 되는 결과를 초래하게 된다.

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Finite Element Simulation of Hysteretic Behavior of Structural Stainless Steel under Cyclic Loading (반복하중을 받는 스테인리스강의 이력거동 해석모델 개발)

  • Jeon, Jun-Tai
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.15 no.2
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    • pp.186-197
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    • 2019
  • Purpose: This study intends to develop a nonlinear cyclic plasticity damage model in the framework of finite element formulation, which is capable of taking large deformation effects into account, in order to accurately predict the hysteretic behavior of stainless steel structures. Method: The new cyclic constitutive equations that utilize the combined isotropic-kinematic hardening rule for plastic deformation is incorporated into the damage mechanic model in conjunction with the large strain formulation. The damage growth law is based on the experimental observations that the evolution of microvoids yields nonlinear damage accumulation with plastic deformation. The damage model parameters and the procedure for their identification are presented. Results and Conclusion: The proposed nonlinear damage model has been verified by simulating uniaxial strain-controlled monotonic and cyclic loading tests, and successfully applied to a thin-walled stainless steel pipe subjected to constant and alternating strain-controlled cyclic loadings.

Development of Simplified Hystersis Model of Boundary Column of Shear Wall for the Nonlinear Analysis (비선형 해석을 위한 전단벽 보강기둥의 단순 반복이력 모델 개발)

  • 이영욱
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.4
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    • pp.145-153
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    • 1997
  • 전단벽제 양단의 보강기둥은 비선형 휨거동에 주요 영향을 미치는 구조 요소이다. 본 연구에서는 전단 벽체에 일반적으로 사용되는 모델인 TVLEM에서, 수직 스프링 요소로 표현되는 보강기둥의 반복이력 모델을 제안하고 기존의 모델과 비교 검토하였다. 제안된 단순모델은 Vulcano의 모델 중 철근의 거동을 이중직선으로 가정하여 유도되었으며, 제안된 모델을 검증하기 위하여 Vulcano와 Kabeyasawa의 모델 사용시의 수치해석 값과 비교하였다. 비선형 해석은 자체 개발된 프로그램을 사용하였으며, Vallenas와 Bertero가 실험(1979)한 SP6의 모델에 대하여 수치해석을 수행하여 반복이력특성과 변위이력 및 발산에너지량을 비교하였다.

Nonlinear Finite Element Analysis of RC Shear Walls under Cyclic Loadings (반복하중을 받는 철근콘크리트 전단벽의 비선형 유한요소 해석)

  • 곽효경;김도연
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.16 no.4
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    • pp.353-367
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    • 2003
  • This paper describes the extension of the numerical model, which was developed to simulate the nonlinear behavior of reinforced concrete (RC) structures subjected to monotonic in plane shear and introduced in the companion paper, to simulate effectively the behavior of RE structures under cyclic loadings. While maintaining all the basic assumptions adopted in defining the constitutive relations of concrete under monotonic loadings, a hysteretic stress strain relation of concrete, which across the tension compression region, is defined. In addition, unlike previous simplified stress strain relations, curved unloading and reloading branches inferred from the stress strain relation of steel considering the Bauschinger effect we used. The modifications of the stress strain relation of steel are also introduced to reflect pinching effect depending on the shear span ratio and an average stress distribution in a cracked RC element. Finally, correlation studies between analytical results and experimental studies are conducted to establish the validity of the proposed model.

Hysteretic Behavior of Compressive Braces upon Repeated Cyclic Loading Based on the Review of Existing Data (기존 실험 자료를 통한 압축 철골가새의 반복 이력거동에 관한 고찰)

  • Lee, Kangmin
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.15 no.4 s.65
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    • pp.359-368
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    • 2003
  • Design and detailing requirements of seismic provisions for Concentrically Braced Frames (CBF) were specified based on the premise that bracing members with large KL/r and low b/t have superior seismic performance. However, relatively few tests have been done to investigate the cyclic behavior of CBF. Therefore, the question lies on whether the compression member of CBF plays as significant a role as what has been typically assumed by design providers. In this paper, existing experimental data were reviewed to quantify the extent of hysteretic energy achieved by bracing members in past compression tests as well as the extent of degradation of the compression force given repeated cycling loading.

A Comparative Study on Formulation of Three-Dimensional Elastic-Plastic Finite Deformation Analysis for Prediction Large Deflection (강부재의 대변형 예측을 위한 3차원 탄소성 유한변위해석의 정식화에 대한 비교연구)

  • Jang, Gab-Chul;Chang, Kyong-Ho
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.6 no.4 s.22
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    • pp.53-61
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    • 2006
  • In th is paper, to predicting the large deformation and cyclic plastic behavior of steel members under loading, 3-Dimensional elastic-plastic FE analysis method is developed by using finite deformation theory and proposed cyclic plasticity model. finite deformation theory, described the large deformation, is formulated by using Updated-lagrangian formulation and Green's strain tensor, Jaumann's derivative of Kirchoff stress. Also, cyclic plasticity model proposed by author is applied to developed analysis method. To verification of developed analysis method, analysis result of steel plate specimen compare to the analysis result using infinitesimal deformation theory and test result. Also, load-displacement and deflection shape, analysis result of pipe-section steel column, compare to test result. The good agreement between analysis result and experiment result shown that developed 3-dimensional finite element analysis can be predict the large deformation and cyclic plastic behavior of steel members.

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hysteretic behaviour of exterior HSC column-steel beam joints (고강도 콘크리트 기둥-강재 보 외부 접합부의 이력거동)

  • 조순호;선성규
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.3
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    • pp.23-34
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    • 2000
  • 반복하중을 지지하는 4개의 2/3 크리 접합부 실험을 통하여 콘크리트 기둥 및 강재 보로 구성된 골조에 대한 외부 모멘트 접합부의 이력거동을 조사하였다. 주요 실험 변수는 접합부에 배치된 후프근의 수, 콘크리트만의 전단강도 발현응ㄹ 유도한 접합부 상세, 강재 보 플랜지 상, 하부에 스터드 형태의 전단키를 사용한 상세 등이다. 실험 시 관측된 균열양상, 파괴형상 및 다양한 계측결과에 근거하여 접합부 상세에 따른 각 시험체의 거동이 자세히 기술되었으며, 항복 후 보유강도, 강성저하 정도 및 에너지 소산능력 등이 분석되었다. 실험결과에 의하면, 이들 중 패널 및 인접 기둥 영역에 각각 2개의 후프근을 갖는 시험체 (CF3) 가 가장 우수한 이력응답을 나타냈으며, 이러한 형태의 접합부 상헤는 우리나와 같은 약진 지역에 적합할 것으로 판단되었다.

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