• Title/Summary/Keyword: 종방향

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Finite Element Analyses on Ultimate Compressive Strength of Longitudinally Stiffened Polygonal Sections (종방향 보강재로 보강된 다각형 단면 기둥구조의 극한강도 해석)

  • Choi, Byung Ho;Park, Seong Mi;Hwang, Min Oh
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.40-40
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    • 2011
  • 현재 일반적으로 활용되고 있는 원통형 쉘구조로 이루어진 타워구조의 대형화가 추진되면서 제작, 운반 편의성, 단면효율성, 경제성 제고를 위해 다각형단면 기둥구조물의 활용이 대두되고 있다. 하지만 다각형 단면 기둥구조의 극한강도에 대한 자료가 충분치 않고 관련 기준이나 지침이 명확히 제시되고 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 원통형 쉘구조물을 다각형구조물로 대체하여 제작될 경우 축방향 압축에 대한 내하력 향상 효과를 수치해석적으로 검토해 보고자 한다. 해석모델은 지름 2m, 두께 20mm인 원형강관 프로토타입 풍력타워 구조를 참고로 하여 이에 내접하도록 결정한 6~12각형 단면 형상으로써 높이 10,000mm인 3차원 기둥모델을 구현하였고 유한요소프로그램인 ABAQUS를 이용하여 해석하였다. 각 subpanel의 중앙에 종방향 보강재를 설치하였을 때 국부좌굴에 대한 내하력 변화를 비교하기 위해 종방향보강재로 보강한 모델을 구성하여 비교 해석을 수행하였다. 종방향 보강재의 제원은 미국 SSRC 제안식을 기준으로 삼았다. 탄성좌굴해석을 통해 탄성좌굴모드 형상을, 비선형비탄성해석을 통해 최종파괴모드 및 극한강도를 얻었다. 보강 전 후의 탄성좌굴 해석 결과로부터 최소모드의 고유치 값을 비교하였다. 각 subpanel 단면 중심부에 한 개의 보강재를 설치한 경우 탄성좌굴강도가 4배 가량 증가하였다. 이로부터, 보강재(n=1) 설치에 따라 유효 폭두께비가 1/2로 감소하는 효과를 확인 할 수 있다. 비선형해석결과로부터 subpanel의 단면중심에 보강재를 설치한 경우 보강재가 위치한 곳에 고정점이 형성되어 이를 중심으로 국부 좌굴모드에 변화가 생기는 것이 확인되었다. 이러한 변화는 다각형 단면 기둥구조의 내하력 성능, 즉 국부좌굴강도에 영향을 준다. 충분한 강성을 갖는 종방향 보강재가 설치된 경우, 극한상태에서도 유효폭두께비가 줄어드는 것과 같은 강도 향상 효과를 확인할 수 있다. 이러한 사실은 각 해석결과 극한강도를 DIN code, Migita와 Fukumoto의 제안식, SSRC 설계제안식 등과의 비교를 통해 확인할 수 있었다.

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Longitudinal Dynamic Behavior of KASR-Bridge Installed Creep-Couplers (Creep-Coupler가 설치된 KHSR 교량으 종방향 동적거동)

  • 곽종원
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.4
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    • pp.111-116
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    • 2000
  • 경간사이에 creep-coupler가 설치된 경부 고속철도 교량에 TGV-K 열차의 제동에 의한 교량의 종방향 동적거동을 해석하였다. 교량은 40m 길이의 2경간 연속교이며, 종방향 충격 하중을 인접 경간 혹은 교대로 전달하기 위한 목적으로 인접하고 있는 두 교량 사이의 creep-coupler가 설치되었다. 철도교의 경우에는 레일에 대한 종방향 축력검토가 매우 중요하므로, 이를 지지하고 있는 교량의 하부구조(교각과 기초)의영 향을 고려한 교량의 동적거동해석이 요구된다. 본 연구에서는 TGV-K의 실제 제동하중에 의한 KHSR(Korea high speed railway)에 건설중인 실제교량의 동해석을 하부구조와 동특성치를 고려하여 수행하였다. TGV-K는 객차사이에 대차가 위치하므로 전체 열차의 모델링이 한꺼번에 이루어 져야한다. 동핵석을 위해서 열차의 3차원 수치모델링이 이루어졌다. TGV-K의 제동은 동력차의 전기적인 제동에 의한 회생제동력(regenerative braking force)과 객착의 기계적인 판제동(disk braking)으로 이루어진다. 이러한 제동작용의 고려에 실제 TGV-K의 제동함수가 사용되었다.

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Development of Mechanical Test Techniques for Irradiated Zircaloy Cladding in Hot Cell (조사 지르칼로이 피복관의 기계적 특성시험 기술 개발)

  • 김도식;홍권표;주용선;안상복;송웅섭;유병옥;김기하
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.213-213
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    • 2003
  • 고온 및 고압의 가혹한 방사선 분위기에서 사용되는 핵연료 피복관은 중성자 조사 및 수소화합물의 생성 등으로 인하여 기계적 성질이 저하된다. 따라서 조사된 핵연료 피복관의 손상기준 확립과 안전성 해석을 위해서는 연성 및 강도 등 기계적 특성을 정확히 이해하여야 할 필요가 있다. 핵연료 피복관의 종 및 횡 방향 인장특성 평가를 위하여 개발된 기존의 다양한 시험법들을 비교하고, 핫셀시험에 적합한 인장시험법을 개발하였다. 피복관의 종방향 인장시편은 튜브시편 또는 게이지부 내에서 균일한 변형률 분포를 얻도록 설계된 도그본 튜브시편(그림 1)을 사용한다. 피복관의 횡방향 인장시험에 사용되는 링시편(그림 2)은 게이지부 내에서 균일한 단축 원환변형율 분포 또는 평면변형율 조건을 나타내도록 설계한다. 연소 또는 조사된 피복관으로부터 시편을 제작하기 위해서는 핫셀 내에서 작업 이 가능한 방전가공기(그림 3)를 사용한다. 피복관의 종방향 인장시험용그립(grip)은 핀-부하형이며, 횡방향 인장시험의 경우는 시험 동안 시편의 곡률이 일정하게 유지 되도록 그립의 형상 및 치수를 결정한다(그림 4). 피복관의 종 및 횡방향 강도와 변형 등 기계적 특성을 평가하기 위한 응력-변형율 곡선은 시험기의 복합 강성(K)을 고려하여 결정한다. 이상과 같이 검토된 인장시험법은 피복관의 안전성 해석(safety analysis)과 관련 규정(regulatory)에서 사용되는 피복관 손상기준(fuel damage criteria)의 개선에 필수적인 자료를 제공한다.

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Three Dimensional Dynamic Analysis of Newly Developed Drill and Blast Method with Bi-directions using TBM Pilot Tunnels (TBM 터널을 이용한 이방향 천공 발파공법의 3차원 동적해석)

  • 이찬우
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.1
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    • pp.30-38
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    • 1995
  • 이방향 천공 발파공법의 실용성을 입증하여 실시공에 착수하기 위해서는 수치해석을 통하여 사전에 종방향 및 방사방향 천공발파에 따른 지표면에서의 지반진동의 영향을 알아보는 것이 필요하였다. 정확한 현장조건과 발파하중이 주어진 상태에서의 정밀해를 구하기 위해서는 시공상의 발파패턴대로 전체 발파공을 모형화하는 것이 필요하나 앞서 언급한 바와 같이 해석목적상 기존공법과 신공법의 지반응답의 차이를 비교하는 것이 주목적이였기 때문에 해석조건을 동일하게 가정하고 발파공도 대표적인 방향성을 가지는 1개공만을 선택하여 해석을 수행하였다. 기존 종방향 천공 발파공법과 신공법인 이방향 천공 발파공법의 상대적 비교를 위한 3차원 동적 해석결과, 관심의 대상이 되는 터널 직상부의 경우 기존의 종방향 천공 발파에 비해 이방향 천공발파는 진동이 두드러지게 감소함을 알 수 있었으며 이는 발파공의 방향성에 따라 지반응답이 크게 영향을 받는다는 것을 의미한다. 따라서 터널굴착시 문제시 되는 지상구조물의 위치에 따라 발파공의 위치를 적절히 조절함으로써 문제발생 예상지역의 진동치를 감소시킬 수 있을 것이라 판단된다. 그러나 이러한 잇점은 확대발파전 파이롯트 터널이라는 자유공간이 존재할 때만 가능하므로 이방향 천공 발파공법은 TBM의 효용성을 극대화시킨 것이라 할 수 있다.

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Seismic Retrofit of GFRP Wrapping on the Lap-spliced Bridge Piers (GFRP 래핑에 의한 겹침이음된 교각의 내진보강)

  • Youm, Kwang Soo;Kwon, Tae Gyu;Lee, Young Ho;Hwang, Yoon Kook
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.2A
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    • pp.311-318
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    • 2006
  • This paper presents experimental studies on investigating the seismic retrofit performance of reinforced concrete circular columns with poor lap-splice details using GFRP wrapping. Five full-scale model columns have been tested. The prototype structure is an existing circular reinforced concrete bridge piers designed following the pre-seismic codes and constructed in South Korea in 1979. The as-built column will be expected to suffer brittle failure due to the bond failure of lap-spliced longitudinal reinforcement. The retrofitted columns using GFRP wrapping showed significant improvement of seismic performance. However, the predicted flexural failure mode was not achieved and the longitudinal bars were not yielded. Failure modes of the retrofitted columns are considered to be the gradually delayed bond slip in lap-spliced longitudinal reinforcement. Suggested retrofit design methods using GFRP were validated experimentally.

Experimental Study on Hydrofoil Arrangement and Longitudinal Moment Characteristics for Navigation Safety of High Speed Craft (고속선 운항 안정성을 위한 수중익 배치 및 종모멘트 특성에 관한 실험적 연구)

  • Park, Hwa-Pyeong;Kim, Sang-Hyun;Lim, Geun-Nam
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.20 no.4
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    • pp.443-450
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    • 2014
  • In this study, we have discussed about the effect of hydrofoil arrangement and longitudinal moment characteristic on longitudinal motion stability of fully-submerged hydrofoil by the experiment of tandem hydrofoil model. First of all, tandem hydrofoil model that has canard wing arrangement has been made and characteristics of lift force and drag force by performing the lift force and drag force measuring experiment has also been estimated. Besides, tandem hydrofoil model's wing arrangement which has the initial stability and self stability of longitudinal motion has also been determined. In longitudinal stability experiment of tandem hydrofoil model, the motion characteristic of pitch and heave and the longitudinal stability of foil borne condition by variation of self stability of longitudinal moment and longitudinal distance are estimated. The result from the experiment and it's important conclusion can be described as below; Increase the self stability for longitudinal moment, the higher self stability for pitch motions in a constant pitch angles. By increasing the self stability for longitudinal moment, the range of fluctuation of pitch motion and heave motion for pitch angle also will change relatively small and longitudinal stability is excellent. Lastly, when the lift force of hydrofoil is remain constants, we can conclude that securing the enough self stability for longitudinal moment is essential for stable foil borne condition of tandem hydrofoil.

Study on the Shape of a Longitudinal Joint of the Slab-type Precast Modular Bridges (슬래브 형식 프리캐스트 모듈러교량의 종방향 연결부 형상 결정에 관한 연구)

  • Lee, Sang Yoon;Song, Jae Joon;Kim, Hyeong Yeol;Lee, Young Ho;Lee, Jung Mi
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.16 no.5
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    • pp.98-111
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    • 2012
  • In this study, a longitudinal joint connection was proposed for the short-span slab-type precast modular bridges with rapid construction. The slab-type modular bridge consists of a number of precast slab modules and has the joint connection between the modules in the longitudinal direction of the bridge. The finite element based parameter analysis and the push-out test were conducted to design the shape and the dimensions of the longitudinal joint connection. Number of shear keys within the joint, height and depth of the shear key, tooth angle, and the spacing were considered as the design parameters. Using the local cracking load obtained from the analytical and experimental results, an efficiency factor was proposed to evaluate the effectiveness of the longitudinal joint connection. The dimensions of shear key were determined by comparing the efficiency factors.

Determination of Optimal Support for Cable-stayed Bridge Designs (사장교의 설계를 위한 최적 지지조건 결정)

  • An, Zu-Og;Yoon, Young-Man
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.3 no.4 s.11
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    • pp.103-109
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    • 2003
  • A numerical analysis of cable-stayed bridge is conducted to determine optimum longitudinal modulus of elasticity which represents the boundary condition between the tower and main girder. The effect of longitudinal modulus of elasticity is investigated for different loading condition (live load, wind load, seismic load), respectively. There are significant changes in the member forces as variations of longitudinal modulus of elasticity, such as, $k_h$=e=100tonf/m/bearing (live load), $k_h$=e=1000tonf/m/bearing (seismic load), However, the wind loads do not affect member forces. The optimum longitudinal modulus of elasticity is determined from considering minimum member forces in the numerical analysis results.

Study on the Coercive Field Strenght Noise Depends on The Magnetic Field Annealing Effect of Amorphous Ribbon (비정질 리본의 자기장중 열처리에 의한 보자력 노이즈의 변화에 관한 연구)

  • 최근화;손대락
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.4 no.2
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    • pp.150-153
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    • 1994
  • Magnetic field annealing method has been used to obtain proper hysteresis loop shapes which are useful to a device using amorphous ribbon. In this study, two pairs of Helmhotz coils were used to apply longitudinal and transverse magnetic field during annealing. For the measurement of coercive field strength noise which depends on magnetic field annealing, Co-based amorphous alloy ribbon $VITROVAC^{\circledR}$ 6030 was used. For the sample which was annealed under dc transverse and dc longitudinal magnetic field, coercive field strength noise was nearly independent of magnetizing frequency ranging from 1 to 100 kHz, but dc transverse and ac longitudinal magnetic fields annealed samples show that the coercive field strength noise decreased in power of magnetizing frequency. When magnetic domain nucleation occurred, the coercive field strength noise increased remarkably and decreased in power of magnetizing frequency.

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