• Title/Summary/Keyword: 붕괴하중

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Equivalent damping ratio of a friction damper installed in a structure under collapse load (붕괴하중을 받는 건물에 설치된 마찰감쇠기의 등가감쇠비)

  • Seong, Ji-Young;Min, Kyung-Won
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.602-605
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    • 2011
  • 본 논문에서는 마찰감쇠기가 설치된 건물이 붕괴하중을 받을 때의 에너지소산능력을 고려하여 등가감쇠비를 유도하였다. 마찰감쇠기는 주로 지진과 같은 수평하중에 대한 에너지를 소산하기위해 설치된다. 마찰감쇠기를 대각 가새형으로 설치하면 수평하중에 대한 저항력뿐 만아니라 수직하중에 대한 저항성능도 발휘된다. 건물에 설치된 마찰감쇠기는 외력의 크기에 따라 정지와 운동의 상태를 반복하여 외부 입력에너지를 소산시키기 때문에 외력과 응답관계가 비선형이다. 건물은 고유의 점성감쇠를 가지므로 마찰감쇠기가 설치된 건물은 마찰과 점성감쇠를 동시에 고려해야하므로 해석적인 정해를 구하기가 어렵다. 에너지 평형을 이용하여 등가감쇠비를 구하고 운동방정식을 등가선형화하면 쉽게 저항 성능을 파악할 수 있다. 우선 건물에 영향을 미치는 것은 감쇠이므로 감쇠의 영향력을 마찰력비, ${\gamma}_c$로 나타내었다. 둘째, 정해를 마찰력비로 표현하여 유도하고 응답특성을 파악하였다. 셋째, 에너지 균형식을 통해 등가감쇠비를 산정하였다. 마지막으로 등가감쇠비를 검증하기 위하여 등가감쇠비를 이용하여 등가선형화한 응답과 실제 마찰감쇠기를 설치하여 비선형 수치해석한 결과와 비교, 검증하였다.

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Closed-Form Plastic Collapse Loads of Pipe Bends Under Combined Pressure and In-Plane Bending (압력과 모멘트의 복합하중을 받는 곡관의 소성 붕괴하중 예측식 개발)

  • Oh Chang-Sik;Kim Yun-Jae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.30 no.8 s.251
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    • pp.1008-1015
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    • 2006
  • Based on three-dimensional (3-D) FE limit analyses, this paper provides plastic limit, collapse and instability load solutions for pipe bends under combined pressure and in-plane bending. The plastic limit loads are determined from FE limit analyses based on elastic-perfectly plastic materials using the small geometry change option, and the FE limit analyses using the large geometry change option provide plastic collapse loads (using the twice-elastic-slope method) and instability loads. For the bending mode, both closing bending and opening bending are considered, and a wide range of parameters related to the bend geometry is considered. Based on the FE results, closed-form approximations of plastic limit and collapse load solutions for pipe bends under combined pressure and bending are proposed.

System Reliability Analysis of Midship Sections (선체 중앙 횡단면의 시스템 신뢰성해석)

  • Y.S. Yang;Y.S. Suh
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.1
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    • pp.115-124
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    • 1993
  • A structural system reliability analysis is studied for the safety assessment of midship section. Probabilistically dominant collapse modes are generated by Element Replacement Method and Incrimental Load Method. In order to avoid generating the same modes repeatedly, it is branched at final plastic hinge. Using first and second order bound methods, system failure probability of midship section is computed and compared with deterministic load factor method to show the usefulness of the proposed method.

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Plastic collapse behaviour of statically indeterminate beams with a crack under concentrated load (집중하중하의 균열을 갖는 부정정보의 소성붕괴거동)

  • 남기우
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.10 no.4
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    • pp.67-74
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    • 1996
  • The paper focuse on the effect of a crack subjects to collaspe behabiors of statically indeterminate beams under concentrated load. Through the experiment and calculation, it was revealed that the collaspe load of statically indeterminate beams is much higher than that of statically determinate beams. The cumulative AE event counts of statically determinate beams was less than that of statically indeterminate beams, and the center notch beams sas revealed less than that of the side notch beams.

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Evaluation of Progressive Collapse Resisting Capacity ofMegacolumn and Outrigger System (초대형 기둥-아웃리거 시스템의 연쇄붕괴 저항성능 평가)

  • Park, Jun-Hee;Kim, Jin-Koo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.484-487
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    • 2009
  • 초고층구조물의 경우 중저층 구조물과 다르게 설계시 중력하중과 풍하중의 크기가 매우 크므로 이를 제어하는 구조물의 코어에 강성이 큰 전단벽을 설치하고 최상층에 아웃리거나 벨트트러스를 설치하는 방법을 많이 적용한다. 그리고 홍콩의 IFC와 같이 초대형기둥과 아웃리거를 설치하여 횡하중에 저항하는 구조시스템도 제시되고 있다. 이러한 초고층구조물에서 연쇄붕괴가 발생할 경우 세계무역센터의 붕괴에서 나타나듯이 상상을 초월하는 피해를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 초고층 구조시스템의 연쇄붕괴저항능력을 Pushdown해석을 이용하여 평가하였다.

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Actual Collaspe Cause and Evaluation Load Carrying Capacity of Pipe-house with the Heavy Snow (폭설에 의한 파이프하우스의 붕괴 원인 분석 및 하중지지능력 평가)

  • Choi, Jae-Hyouk;Jeong, Si-Jeong;Lee, Se-Jun
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.425-428
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    • 2010
  • 시공의 용이성과 저렴한 시공비로 간단하게 설치가능한 단동형 파이프하우스는 기상이변으로 인하여 농업생산에 큰 피해를 발생시키며 동시에 농업 생산기반 자체를 위협하고 있는 실정이다. 따라서 폭설에 의한 파이프하우스의 피해를 줄이기 위해서는 실제 붕괴된 피해사례의 정확한 원인분석이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 간략화법을 이용한 극한해석을 통해 파이프하우스의 붕괴원인 분석 방법을 개발하여 실제폭설에 의한 피해사례를 적용하여 실제 붕괴하중을 검토하였다.

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Experimental Study on Progressive Collapse Resisting Capacity of Reinforced Concrete Beam-Column Sub-assemblage (RC 보-기둥 요소의 연쇄붕괴 저항 거동에 대한 실험적 연구)

  • Choi, Hyun-Hoon;Kim, Jin-Koo;Park, Kyoung-Hoon;Jeon, Yong
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.450-453
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    • 2009
  • 본 논문에서는 지진하중을 고려하여 충분한 연성거동이 가능하도록 배근한 철근콘크리트 횡하중 저항 골조(내진상세)와 고정하중과 적재하중만을 고려하여 설계한 중력하중 저항 골조(일반상세)를 대상으로 외부기둥과 내부기둥에 연결된 보의 연쇄붕괴 거동을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 일방향 가력실험 결과에 따르면 내진상세의 경우 대변형 상태에서 보의 하단철근의 파단이후 상단 압축철근이 인장력을 부담하면서 전체 보 부재는 축인장력이 작용을 하면서 힘-변위 곡선은 상승하는 현수작용이 발현되었다. 그러나 일반상세의 경우 충분한 현수작용이 발현되기 전에 보의 주근이 정착된 외부기둥 접합부의 파괴로 인하여 저항내력이 감소하였다.

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Reduced Degree of Freedom Modeling for Progressive Collapse Analysis of Tall Buildings using Applied Element Method (응용 요소법을 이용한 초고층 건물의 축소 모델링 연쇄붕괴 해석)

  • Kim, Han-Soo;Wee, Hae-Hwan
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.26 no.5
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    • pp.599-606
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    • 2014
  • Since progressive collapse of tall buildings can cause enormous damage, it should be considered during the design phase of tall buildings. The progressive collapse analysis of tall buildings using finite element methods is almost impossible due to the vast amount of computing time. In this paper, applied element method was evaluated as an alternative to the finite element method. Reduced DOFs modeling technique was proposed to enable the progressive collapse analysis of tall buildings. The reduced DOFs model include only the part which is subjected to direct damage from blast load and the structural properties such as mass, transferred load and stiffness of excluded parts are accumulated into the top story of the reduced DOFs model. The proposed modeling technique was applied to the progressive collapse analysis of 20-story RC building using three collapse scenarios. The reduced DOFs model showed similar collapse behavior to the whole model while the computing time was reduced by 30%. The proposed modeling technique can be utilized in the progressive collapse analysis of tall buildings due to abnormal loads.

Design Concept of Nuclear Pressure Vessels to Protect Against Failure by Plastic Deformation (원자력 압력용기의 소성변형에 의한 파괴방지를 위한 설계개념)

  • Song, Dahl-Ho;Lee, Hae
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.8
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    • pp.728-738
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    • 1993
  • 원자력 압력용기의 소성변형에 의한 파괴의 방지를 위한 설계개념의 요체는 압력용기에 발생하는 응력을 하중형태와 중요도에 따라 분류하고, 분류된 각각의 응력범주에 대해서 극한설계의 개 념에 의한 붕괴하중에 안전계수를 도입한 것이다. 원자력 압력용기에 적용된 안전계수는 재료의 인장가동에 대해서 3이다. 이것은 일반용 압력용기에 대한 안전계수 4보다 적은 값이나, 원자력 압력용기의 소성변형에 의한 파괴방지를 위하여 이미 모든 작용하중에 대하여 응력해석을 수행 하였고 그 결과를 평가한 것이기 때문에 안전계수는 낮더라도 더 안전하다고 할 수 있다.

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Progressive Collapse Resisting Capacity of Building Structures with Infill Steel Panels (강판벽이 설치된 건물의 연쇄붕괴 저항성능)

  • Lee, Ha-Na;Kwon, Kwang-Ho;Kim, Jin-Koo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.25 no.1
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    • pp.19-26
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    • 2012
  • In this study the progressive collapse behavior of a moment frame with infill steel panels is evaluated using nonlinear static pushdown analysis. The analysis model is a two story two span structure designed only for gravity load, and the load-displacement relationship is obtained with the center column removed. To obtain local stress and strain as well as the global structural behavior, finite element analysis is conducted using ABACUS. Through the analysis the effect of the span length and the thickness of the steel plate on the progressive collapse behavior of the structure is investigated, and the effect of the dividing the infill panel using stud columns is also studied. According to the analysis results, the thickness of the panels required to prevent progressive collapse increases as the span length increases, and as the number of panel division increases the progressive collapse resisting capacity increases slightly but the effect is not significant. It is also observed that when the infill panel is installed in only a part of the span the progressive collapse resisting capacity is somewhat increased.