• Title/Summary/Keyword: 이상극한하중

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Experimental Assessment of Reduction in the Negative Skin Friction Using a Pile with a Member Responding to Ground Deformation (지반 변형 대응 부재를 적용한 말뚝의 부마찰력 저감 성능의 실험적 검증)

  • Shin, Sehee;Lee, Haklin;Woo, Sang Inn
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.38 no.3
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    • pp.5-16
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    • 2022
  • Ground in extremely cold and hot regions can sink by various environmental factors. Ground settlement can generate the negative skin friction to pile shaft, increase the base load of pile, and cut the stability of the pile. This study proposed a member responding ground deformation which can be inserted inside the pile. The member slightly compresses according to the ground settlement to reduce the negative skin friction. As the member materials, this study considered spring and spring-dashpot. To assess the ability of the member, the present research performed model tests for piles with or without the member within settled ground. In the model tests, the base load, total shaft resistance, and horizontal earth pressure were monitored and analyzed. Experimental results show that the pile with spring member can reduce the negative skin friction under small settlement conditions whereas it acts similar to the pile without the member under large settlement conditions as the spring was no longer compressed. However, the pile with the spring-dashpot member can reduce the negative skin friction continuously upon the ground settlement as the dashpot delays the load transfer to the spring and locates friction force on the unloading path.

Flexural Behavior of Dual Concrete Beams Using Fiber Reinforced Concrete at Tensile Parts (섬유보강 고인장강도 콘크리트를 이용한 이중 콘크리트 보의 휨 거동 해석)

  • 박대효;부준성;조백순
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.13 no.6
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    • pp.584-592
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    • 2001
  • The cracks are developed in reinforced concrete(RC) beams at the early stage of service load because of the relatively small tensile strength of concrete. The structural strength and stiffness are decreased by reduction of tensile resistance capacity of concrete due to the developed cracks. Using the fiber reinforced concrete that is increased the flexural strength and tensile strength at tensile part can enhance the strength and stiffness of concrete structures and decrease the tensile flexural cracks and deflections. Therefore, the RC beams used of the fiber reinforced concrete at. tensile part ensure the safety and serviceability of the concrete structures. In this work, analytical model of a dual concrete beams composed of the normal strength concrete at compression part and the high tension strength concrete at tensile part is developed by using the equilibrium conditions of forces and compatibility conditions of strains. Three groups of test beams that are formed of one reinforced concrete beam and two dual concrete beams for each steel reinforcement ratio are tested to examine the flexural behavior of dual concrete beams. The comparative study of total nine test beams is shown that the ultimate load of a dual concrete beams relative to the RC beams is increased in approximately 30%. In addition, the flexural rigidity, as used here, referred to the slope of load-deflection curves is increased and the deflection is decreased.

Numerical analysis of Bearing Capacity and Progressive Failure of Footings (기초지반의 지지력 및 진행성 파괴에 대한 수치해석)

  • 김영민
    • Geotechnical Engineering
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    • v.13 no.6
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    • pp.139-146
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    • 1997
  • The failure of footing generally involves the concentration of deformation into one or more narrow bands. With the displacement of the footing, the failure plane will subsequently form The purpose of this paper is to assess the capabilities of numerical techniques to predict bearing capacity and progressive failure of footings. By using the method of large deformation theory and strain softening we have investigated the progressive failure of strip footing on undrained clay. This paper describes the procedure to predict the entire loadfisplacement curve and the failure mechanism of strip footing. The presented results show that it is Possible to analyze the Post Peak behavior of strip footing numerically and to give a progressive failure mechanism clearly.

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Investigation on Failure Behavior of Varying Ratios of Recycled Aggregate (순환골재 치환률에 따른 압축강도 비교분석)

  • Jang, Hoon;Chung, Wonseok;An, Zu-Og
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.160-160
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    • 2011
  • 현대의 건설기술은 자원절약과 환경보전이라는 시대적 흐름 속에, 자원순환과 지속 가능한 친환경 건설기술 개발은 차세대 연구분야로써, 연구가 시급한 분야가 되었다. 최근에는 골재 수급불균형 문제를 해결하고 동시에 자원순환을 위한 방안으로서 건설폐기물로부터 생산된 순환골재를 콘크리트용 천연골재의 대체재로 활용하기 위한 연구개발이 이루어지고 있다. 지속가능형 건설기술을 국내 독자 기술로 확립하고 건설현장에서 발생하는 폐기물의 순환시스템을 확고하게 구축하여 순환자원에 의한 국가경쟁력 강화를 기대할 수 있다. 본 연구의 목적은 순환골재 콘크리트의 역학적 특성을 개선하기 위해 순환골재 콘크리트 공시체를 제작하여 강도 및 강성을 검증하는 것이다. 실험방법으로 순환굵은골재의 치환 비율을 0%에서 100%까지 변화시킨 공시체를 제작하고 각 공시체의 정적 극한강도 거동을 비교 분석하였다. 하중은 공시체가 파괴가 발생 할 때까지 변위제어 방식으로 재하 하였으며 이 때 공시체의 파괴거동은 설치된 계측센서들을 이용하여 계측 및 분석하였다. 실험결과 공시체의 압축강도는 순환굵은골재 치환률이 25% 미만일 경우 일반 콘크리트 압축강도의 95% 이상의 구조성능을 갖지만, 순환굵은골재 치환률이 100%인 경우, 일반콘크리트 압축강도의 85% 수준의 구조성능을 나타냈다. 강성은 FRP 부재의 순환골재 치환률에 따라 최대 14%의 강성차이를 보였다. 이를 통해 순환골재 치환률이 높을수록 순환골재 표면의 폐모르타르와 이물질의 영향으로 재료간의 부착강도가 감소되어 강도와 강성이 저하되었음을 확인하였다.

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Effect of Airfoil surface roughness sensitivity to aerodynamic design of wind turbine blade (에어포일 표면 거칠기 민감도가 풍력 블레이드 공력 설계에 미치는 영향에 대한 연구)

  • Shin, Hyungki;Bang, Hyungjun;Kim, Soohyun;Jang, Moonseok
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.34.1-34.1
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    • 2011
  • 풍력발전기 블레이드 설계에 적용하기 위한 에어포일의 선택 혹은 설계에 있어서 가장 중요한 요소 가운데 하나는 표면 거칠기 변화에 따른 에어포일 성능의 민감도이다. 블레이드 표면은 대기 중의 먼지, 곤충 시체 등에 따라 계속적으로 오염되며 이는 에어포일의 설계 당시의 성능을 계속적으로 저감시킨다. 이러한 표면 거칠기의 증가는 에어포일의 종류에 따라 성능을 50% 이상 저감시키며 이는 블레이드의 설계 성능을 저감시키므로 블레이드 설계를 위한 에어포일 선정 단계에서 표면거칠기 민감도가 가능한 낮은 에어포일을 선정하여 블레이드의 공력 설계를 수행하게 된다. 본 연구에서는 표면 거칠기 변화로 인한 에어포일의 성능 저감이 실제 블레이드의 성능에 어떠한 영향을 주는지를 살펴 보았다. 에어포일은 표면이 깨끗한 상태와 ZZ 테입을 부착하여 표면이 심각하게 오염된 상황을 모사하여 두 경우 모두를 풍동 시험한 DU 에어포일 시리즈를 선정하였다. 3MW 급의 블레이드에 대하여 두께비 40%~18%의 에어포일을 적용하여 설계를 수행하였으며 두께비 30%~18%에어포일에 대하여 표면이 깨끗한 경우와 오염된 경우의 데이터를 적용하여 블레이드 성능 변화 및 다른 성능 변수들의 변화를 살펴보았다. 블레이드 성능에 대하여는 BEMT를 적용하여 설계 및 시뮬레이션을 수행하였다. 연구 결과 에어포일의 성능 저하는 블레이드 공력 효율에 있어서 8%의 저감을 나타내며 7%의 극한하중 저감을 보이는 것으로 나타났다.

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A Study on the Geometric Nonlinear Behaviour of Ship Plate by Energy Method (에너지법에 의한 선체판의 기하학적 비선형거동에 관한 연구)

  • Jae-Yong Ko
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.36 no.2
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    • pp.94-104
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    • 1999
  • Plate buckling is very important design criteria when the ship is composed of high tensile steel plates. In general, the plate element contributes to inplane stiffness against the action of inplane load. If the inplane stiffness of the plating decreases due to buckling including the secondary buckling, the flexural rigidity of the cross section of a ship's hull also decreases. In these cases, the precise estimation of plate's behaviour after buckling is necessary, and geometric nonlinear behaviour of isolated plates is required for structural system analysis. In this connection, the author investigated the geometric nonlinear behaviour of simply supported rectangular plates under uniaxial compression in the longitudinal direction in which the principle of minimum potential energy method is employed. Based on the energy method, elastic large deflection analysis of isolated palate is performed and simple expression are derived to discuss the bifurcation paint type buckling and limit point type buckling.

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Longitudinal Reinforcement Ratio for Performance-based Design of Reinforced Concrete Columns (철근콘크리트 기둥의 성능기반설계를 위한 주철근비)

  • Kim, Chang-Soo;Park, Hong-Gun
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.22 no.2
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    • pp.187-197
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    • 2010
  • The longitudinal reinforcement ratio for the performance-based design of columns was studied. Unlike the existing design codes using uniform minimum reinforcement ratio and effective stiffness for all columns, the longitudinal reinforcement ratio of columns was defined as the function of various design parameters. To evaluate the minimum reinforcement ratio, two conditions were considered: 1) prevention of passive yielding of compression re-bars due to the creep and shrinkage of concrete under sustained service loads; and 2) ultimate flexural strength greater than the cracking moment capacity to maintain the ductility of columns for earthquake design. In addition, the effective flexural stiffness of columns for structural analysis was determined according to the longitudinal reinforcement ratio. The design method addressing the three criteria was proposed. The proposed method was applied to a design example.

Simulation of continuous snow accumulation data using stochastic method (추계론적 방법을 통한 연속 적설 자료 모의)

  • Park, Jeongha;Kim, Dongkyun;Lee, Jeonghun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.60-60
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    • 2022
  • 본 연구에서는 적설 추정 알고리즘과 추계 일기 생성 모형을 활용하여 관측 적설의 특성을 재현하는 연속 적설심 자료 모의 방법을 소개한다. 적설 추정 알고리즘은 강수 유형 판단, Snow Ratio 추정, 그리고 적설 깊이 감소량 추정까지 총 3단계로 구성된다. 먼저 강수 발생시 지상기온과 상대습도를 지표로 활용하여 강수 유형을 판단하고, 강수가 적설로 판별되었을 때 강수량을 신적설심으로 환산하는 Snow Ratio를 추정한다. Snow Ratio는 지상 기온과의 sigmoid 함수 회귀분석을 통해 추정하였으며, precipitation rate 조건(5 mm/3hr 미만 및 이상)에 따라 두 가지 함수를 적용하였다. 마지막으로 적설 깊이 감소량은 온도 지표 snowmelt 식을 이용하여 추정하였으며, 매개변수는 적설 깊이 및 온도 관측 자료를 활용하여 보정하였다. 속초 관측소 자료를 활용하여 매개변수를 보정 및 검증하여 높은 NSE(보정기간 : 0.8671, 검증기간 : 0.7432)를 달성하였으며, 이 알고리즘을 추계 일기 생성 모형으로 모의한 합성 기상 자료(강수량, 지상기온, 습도)에 적용하여 합성 적설심 시계열을 모의하였다. 모의 자료는 관측 자료의 통계 및 극한값을 매우 정확하게 재현하였으며, 현행 건축구조기준과도 일치하는 것으로 나타났다. 이 모형을 통하여 적설 위험 분석 분야뿐 아니라 기후 전망 자료와의 결합, 미계측 지역에 대한 자료 모의 등에도 광범위하게 활용될 수 있을 것이다.

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Structural Analysis of Digging Part of Gathering Type Potato harvester (수집형 감자 수확기 굴취부 구조해석)

  • Kim, Jong-Mun;Lee, Ye-Seul;Choi, Moon-Chan;Lee, Kyu-Ho;Kim, Yong-Ju;Jeong, Da-Un;Lee, Sang-Hee;Chung, Sun-Ok
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.91-91
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    • 2017
  • 최근 국민 삶의 질 향상, 건강한 먹거리 인식 및 국내 여건 변화 등으로 벼농사에 비해 상대적으로 소득 수준이 높은 밭작물 생산에 대한 수요가 증가하고 있으나, 관련 농업기계 개발이 미흡하여 밭농업 기계화가 절실한 실정이다. 밭작물의 경우 기계화율이 2015년 56.3%이며, 특히 파종, 이식작업이 5%, 수확작업이 13.3% 수준으로 열악한 실정임. 경운정지 기계화율은 99%를 넘으며, 방제 작업도 기계화율이 85~99% 수준으로 다른 작업에 비해 높은 실정으로, 파종, 이식, 수확작업의 기계화는 밭농업 일관기계를 위하여 반드시 필요하다. 감자는 주요 밭작물 중 하나로, 최근 가공용 소비로 수입량이 증가하여 국내에서 자주식 굴취/선별/수집형 수확기(2011, 농촌진흥청)가 개발되었으나, 가격이 높고 표피손상 등 개선이 필요하여 트랙터 부착형 수집형 감자수확기가 개발 중에 있다. 따라서 본 연구에서는 수집형 감자 수확기 시작기 구조해석을 하려고 한다. 우선 시작기의 도면을 CATIA를 활용하여 3D로 작성한 뒤, MIDAS NFX 시뮬레이션 및 구조해석 프로그램으로 구조해석을 진행하였다. 수행한 해석으로는 선형정적해석으로서 외부하중에 대해 구조물의 변형을 검토하는 해석이다. 재질은 SM45C로 선정하였고, 접촉조건과 구속조건을 설정한 뒤 감자수확기 굴취부에 집중하중을 200 ~ 1000 N 까지 200N 간격으로 선형정적해석을 진행하여 Von-Mises 응력, 허용응력, 극한응력, 안전율을 해석하였다.

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Calibration Method of Vehicle Weight Data from Weigh-In-Motion System According to Temperature Effects (온도의 영향에 대한 Weigh-In-Motion 시스템의 차량중량자료 보정기법)

  • Hwan, Eui-Seung;Lee, Sang-Woo
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.12 no.4
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    • pp.187-196
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    • 2010
  • The purpose of this study is to develop the calibration method for temperature effects to improve the accuracy of the Weigh-In-Motion(WIM) system for collecting long-term truck weight data. WIM system was installed at a location where the truck traffic volume is high and weight data has been collected from January 2010. In this study, as a calibration measure, the first axle weight of Truck Type 10, the semi tractor-trailer is used based on the fact that the first axle weight is relatively constant, independent of the cargo weight. From this fact, calibration equations are developed from the relationship between the axle weight and the temperature(daily mean, maximum and minimum). Analysis on calibrated weight data shows adequacy of the proposed calibration method. Results of this study can be used to improve the accuracy of the WIM system and to carry out more rational design of pavement and bridge structures.