• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.13 no.5
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• pp.85-98
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• 1993

A method of analysis for the material and geometric nonlinear analysis of planar prestressed concrete cable-stayed bridges including the time-dependent effects due to load history, creep, shrinkage, aging of concrete and relaxation of prestress is described. The analysis procedure, based on the finite element method, is capable of predicting the response of these structures through elastic, cracking, inelastic and ultimate ranges. The nonlinear formulation for the description of motion is based on the updated Lagrangian approach. To account for the material nonlinearity, nonlinear stress-strain relationship and cracking of concrete, nonlinear stress-strain relationships of reinforcing steel, prestressing steel, and cable, including load reversal are given. Results from a numerical examples on ultimate analyses of cable-stayed bridges are presented to illustrate the analysis method.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.43-48
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• 1993

본 연구에서는 동적인 비선형계의 범위를 상미분방정식으로 표현되지 않는 계를 총칭하는 것으로 보고, 이들 계의 거동에서 비선형성을 탐색할 수 있는 실용적인 측면에서의 방법을 제어하였다. 이 방법은, 관심 주파수 범위내에 서의 정현파 입력을 계에 가하고 출력에서의 정현파 여부를 판단하여 비선 형성을 평가하고 있다. 따라서 주어진 계가 어느 주파수에서 또, 어느정도의 진폭에 이르면 비선형 거동이 뚜렷해지는 지를 나타낼 수 있다. 실제로 동적 인 비선형계는 자체의 특성에 의해 같은 진폭의 입력을 가하더라도 주파수 에 따라 출력의 진폭이 달라지므로 각 주파수에 따라 비선형여부를 평가하 는 것이 바람직하다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.12 no.4
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• pp.295-306
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• 2010

Contrary to an intact rock, the jointed rock mass shows strain-dependent deformation characteristics (elastic modulus and damping ratio). The maximum elastic modulus of a rock mass can be obtained from an elastic wave-based exploration in a small strain level and applied to seismic analyses. However, the assessment and application of the non-linear characteristics of rock masses in a small to medium strain level ($10^{-4}{\sim}0.5%$) have not been carried out yet. A non-linear dynamic analysis module is newly developed for FLAC3D to simulate strain-dependent shear modulus degradation and damping ratio amplification characteristics. The developed module is verified by analyzing the change of the Ricker wave propagation. Strain-dependent non-linear characteristics are obtained from disks of cored samples using a rock mass dynamic testing apparatus which can evaluate wave propagation characteristics in a jointed rock column. Using the experimental results and the developed non-linear dynamic module, seismic analyses are performed for the intersection of a shaft and an inclined tunnel. The numerical results show that vertical and horizontal displacements of non-linear analyses are larger than those of linear analyses. Also, non-linear analyses induce bigger bending compressive stresses acting on the lining. The bending compressive stress concentrates at the intersection part. The fundamental understanding of a strain-dependent jointed rock mass behavior is achieved in this study and the analytical procedure suggested can be effectively applied to field designs and analyses.

• 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.

• Computational Structural Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.7-18
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• 1997

본 고에서는 컴퓨터를 이용하여 비선형문제를 어떻게 다룰 것인가에 관해 기초 지식에서부터 응용까지를 간단히 설명한다. 먼저 기하학적 비선형 문제를 중심으로, 기존의 비선형 해석기법에 관해 기초적인 기법부터 고난도의 기법까지 일반적으로 많이 사용되는 것을 자세히 소개한다. 또 대공간 구조물의 비선형 해석기법에 관한 이해를 돕기 위해 비교적 간단한 부재인 케이블/트러스 요소를 이용한 몇몇 예제와 비선형해석으로 인한 구조물 거동의 특성도 다룬다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.251-264
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• 1999

본 연구에서는 추계론적 동적시스템의 응답거동을 예측할 수 있는 반해석적 절차를 개발하였으며, 이를 이용하여 구분적선형시스템의 동적거동특성을 확률적 영역에서 분석하였다. 반 해석적 절차는 시스템의 추계론적 미분방정식에 상응하는 Fokker-Planck 방정식을 path-integral solotion을 이용하여 풂으로써 구할 수 있다. 결합확률밀도함수의 시간에 따른 전개과정을 통하여 시스템의 동적 응답거동 특성의 예측과 분석을 하고 시스템의 거동에 미치는 외부노이즈의 영향 또한 조사하였다. 반 해석적 방법은 위상면 상에서 결합확률밀도 함수를 통하여 응답거동의 예측은 물론 거동특성에 대하여 적절한 정보를 제공하는 것을 밝혔다. 혼돈거동의 특성은 외부노이즈가 존재하는 상황에서도 시스템의 응답 안에 잔재하는 것을 밝혔다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.2
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• pp.135-143
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• 2008

In this study, it was investigated for dynamic nonlinear characteristics using dynamic data obtained by shaking table test. The design of Tuned Liquid Damper(TLD) has limitation to plan based on Tuned Mass Damper(TMD) analogy and linear wave theory. Also, while there are many studies regarding properties of TLD under harmonic load, there are not estimated for dynamic non-linear characteristics of TLD under the load that is not governed by particular frequency like a white noise. This paper investigated dynamic non-linear characteristics of TLD varied with load amplitude using a white noise and suggested equations that can estimate damping ratio, natural frequency ratio and effective mass ratio of TLD.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.5C
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• pp.183-190
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• 2009

It is necessary to predict the deformation and stresses on soils to establish the nonlinear stress-strain relationship of geomaterials at various strain levels. Especially, a need exists to establish the pre-failure nonlinear characteristic of cemented granular geomaterials used in road constructions. In this paper, therefore, conventional granular soils were mixed with various cementing materials, such as cement and fly ash from coal combustion by-products. Then, the normalized nonlinear behavior of cemented geomaterials was assessed using unconfined compression test. In addition, various constitutive models of soils were evaluated for estimating pre-failure non-linear behavior of cemented geomaterials from the test results.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.55-58
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• 1992

일반적으로 기계계 또는 기계요소가 외력을 받아 진동할 때 공진이 문제시 되는 경우가 많다. 이러한 계의 공진 제어에는 주로 댐핑재료(damping material)의 사용이 일반화 되어왔다. 그러나 댐핑재료를 사용한 제어에 있어 서는 계의 특성이나 규모등에 따라 많은 제한요소가 따르는데 특히 구조물 의 규모가 커지거나 복잡해지면, 제어 위치선정에도 어려움이 따르며 그 효 과도 기대하기 어렵다. 다른 방법으로는 기계계의 동적 특성치에 변화를 주 는 것이나, 이를 허용하지 않는 계가 많다. 따라서 이러한 단점들을 보완하 기 위해서 고안된 것이 동흡진기(dynamic absorber)이다. 기존의 선형 동흡 진기[1]는 주공진 부근영역에서 가진되는 계에만 적용이 가능하기 때문에, 흡진기와 기계계의 크기비(ratio)의 결정이 제한적이다. 이런 제한을 극복하 여 비교적 넓은 범위의 가진 주파수에 대해서 최대의 응답을 최소화하기 위 해서는 비선형 동흡진기[5]의 해석이 요구되고 있다. 제어대상의 최적응답을 얻기 위해 흡진기의 크기를 변화시키는 과정을 tuning이라 하는데, 이 과정 을 통해 최적의 감쇠값을 결정할 수 있다. 비선형 흡진기의 장점은 tuning 과정시 비선형 파라미터 변화에 의해 제어가 가능한 영역을 확장할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 동흡진기의 tuning 과정시 흡진기의 크기비와 비선형 파라미터비에 따른 효과를 정규모우드를 활용하여 고찰한 후, 최적의 응답을 통해 비선형 동흡진기의 동적 거동을 연구하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.6 no.3
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• pp.53-62
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• 2002

Site soil condition affects significantly on the seismic response of a structure and is a critical factor for the performance based seismic design of a structure. In this paper, the effects of nonlinear soil properties on the elastic response spectra of a structure including the nonlinearity of a soil due to the earthquake excitation is investigated using one step finite element approach for the entire soil structure system and approximate linear iterative procedure to simulate the nonlinear soil behavior with the Ramberg-Osgood soil model. Studies were carried out for a linear SDOF system of a variable period with and without a pile group for the 1940 CI Centro earthquake recorded on ground rather than rock. The study results showed clearly that the effect of the nonlinear behavior of soft soil is very important on the elastic seismic response of a structure suggesting the necessity of the performance based seismic design.