Park, Chang-Hee;Lee, Cheol-Ho;Park, Hong-Gun;Hwang, Hyeon-Jong;Lee, Chang-Nam;Kim, Hyoung-Seop;Kim, Sung-Bae
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.23
no.4
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pp.503-514
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2011
In this research, the seismic connection details for two concrete-filled U-shape steel beam-to-H columns were proposed and cyclically tested under a full-scale cruciform configuration. The key connecting components included the U-shape steel section (450 and 550 mm deep for specimens A and B, respectively), a concrete floor slab with a ribbed deck (165 mm deep for both specimens), welded couplers and rebars for negative moment transfer, and shear studs for full composite action and strengthening plates. Considering the unique constructional nature of the proposed connection, the critical limit states, such as the weld fracture, anchorage failure of the welded coupler, local buckling, concrete crushing, and rebar buckling, were carefully addressed in the specimen design. The test results showed that the connection details and design methods proposed in this study can well control the critical limit states mentioned above. Especially, the proposed connection according to the strengthening strategy successfully pushed the plastic hinge to the tip of the strengthened zone, as intended in the design, and was very effective in protecting the more vulnerable beam-to-column welded joint. The maximum story drift capacities of 6.0 and 6.8% radians were achieved in specimens A and B, respectively, thus far exceeding the minimumlimit of 4% radians required of special moment frames. Low-cycle fatigue fracture across the beam bottom flange at a 6% drift level was the final failure mode of specimen A. Specimen B failed through the fracture of the top splice plate of the bolted splice at a very high drift ratio of 8.0% radian.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.27
no.6
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pp.152-161
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2023
In general, large-capacity hydrogen storage vessels, typically in the form of vertical cylindrical vessels, are constructed using steel materials. These vessels are anchored to foundation slabs that are specially designed to suit the environmental conditions. This anchoring method involves pre-installed anchors on top of the concrete foundation slab. However, it's important to note that such a design can result in concentrated stresses at the anchoring points when external forces, such as seismic events, are at play. This may lead to potential structural damage due to anchor and concrete damage. For this reason, in this study, it selected an vertical hydrogen storage vessel based on site observations and created a 3D finite element model. Artificial seismic motions made following the procedures specified in ICC-ES AC 156, as well as domestic recorded earthquakes with a magnitude greater than 5.0, were applied to analyze the structural behavior and performance of the target structures. Conducting experiments on a structure built to actual scale would be ideal, but due to practical constraints, it proved challenging to execute. Therefore, it opted for an analytical approach to assess the safety of the target structure. Regarding the structural response characteristics, the acceleration induced by seismic motion was observed to amplify by approximately ten times compared to the input seismic motions. Additionally, there was a tendency for a decrease in amplification as the response acceleration was transmitted to the point where the centre of gravity is located. For the vulnerable components, specifically the sub-system (support columns and anchorages), the stress levels were found to satisfy the allowable stress criteria. However, the concrete's tensile strength exhibited only about a 5% margin of safety compared to the allowable stress. This indicates the need for mitigation strategies in addressing these concerns. Based on the research findings presented in this paper, it is anticipated that predictable load information for the design of storage vessels required for future shaking table tests will be provided.
This paper analyzes the displacements of CFRD which was completed by field measurement. It is to understand the deformation behavior of the dam body according to the water level change from the impounding time. And it was compared with numerical analysis results. As a result of measuring the behavior of the dam crest and downstream slope according to impounding, horizontal displacements in axis direction of the dam, upstream and downstream displacements and settlements occurred mostly when the water level reaches about half of the dam height. The displacements continued until the water level reached its maximum. After that, it showed a constant convergence regardless of the water level. Horizontal displacements of the face slab which is the most important in CFRD were similar at all locations. The Horizontal displacements of the face slab showed the trends of increasing in winter and decreasing in summer due to the effect of the outside temperature before impounding. Also, the displacements increased until the water level reached about half of the dam height. After that, they decreased with rising in water level. As a result, the face slab behaviors according to seasonal change after impounding as well as water level condition. It is judged because of the material characteristics of the concrete slab. Numerical analysis showed slightly different maximum settlement and depth of occurrence from the measuring data after construction of the dam. It is considered that this is due to various design and construction differences such as the estimation of input parameters in analysis, construction period, and the layer thickness of construction. For the overall period of the dam, the settlements were mostly completed during the construction period and some settlements occurred in the early days of impounding and then converged.
The connection of the slab with the steel beam and thus, the transmission of shear force at the interface of the steel-concrete composite beams is achieved with shear connectors, in general, with shear studs. The composite action through these shear studs has a significant influence on the load carrying behavior of the composite beams. The load carrying capacity of studs is determined through push-out tests. At present, the transferability of this load carrying capacity of studs to composite beams, especially in cases of partial interaction, is being questioned by experimental and theoretical investigations. In this study, a finite element model for the simulation of the behavior of the standard push-out specimen and the composite beams without the implementation of the load-slip curve of the stud connectors from the push-out test is developed. The load carrying behavior of the studs in the composite beams is estimated and compared with the results of the push-out test. The reason for the difference in the load carrying behavior of the studs in the push-out test specimen and in the composite beams is found.
Kim, Byeongwan;Kim, Youseok;Jin, Byeongmoo;Bae, Kyung-tae;Youn, Heejung
Journal of the Korean GEO-environmental Society
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v.17
no.9
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pp.5-12
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2016
Numerical analyses were carried out to simulate tilting control on the suction pile for offshore wind power embedded into cohesive soil and cohesionless soil using finite element software, ABAQUS. A 3-dimensional suction pile was modelled as a wished-in-place pile with $1^{\circ}$ tilted from vertical line. The inner room of suction pile was divided into 3 separate rooms for tilting control, and point load was applied to the center of gravity of a separate room to restore the original position of the suction pile. From numerical analyses, required suction pressure was obtained for desired tilting degree, and the maximum/minimum principle stresses of concrete skirt and the Mises stresses of inner steel wall were collected at original position. It was found that the required suction pressure was about 410 kPa for cohesive soil, and about 1,800 kPa for cohesionless soil.; likewise, obtained stresses were greater for cohesionless soil than cohesive soil.
The load distribution factor (LDF) values of simplified composite H beam panel bridges (SCHPBs) that were subjected to one lane and two lane loads were investigated using three dimensional finite element analyses with the computer program ABAQUS (2007). This study considered some design parameters such as the slab thickness, the steel plate thickness, the span length, and the continuity of the SCHPBs in the development of new LDFs. The distribution values that were obtained from these analyses were compared with those from the AASHTO Standard, LRFD, and the equations presented by Tarhini and Frederick, Huo et al., Back and Shin, and Cai. The AASHTO Standard distribution factors for SCHPBs were found to be very conservative. Sometimes, the distribution values from the finite element analyses for interior girders were similar to the results of the AASHTO LRFD, whereas the values for exterior girders were conservative in most cases. The new distribution values that were presented in this study produced LDFs that are more conservative than those from the finite element method. For the simple application of the design to SCHPBs, bridge engineers can use 0.42 for the interior girder and 0.32 for the exterior girder. The proposed values improve the current design procedure for the LDF problem and increase SCHPB design efficiency.
Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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2008.05a
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pp.792-795
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2008
AGT system is a kind of light railway train. AGT system use of concrete track and rubber tire, so it can be reduce the noise and vibration, compare to the normal train system. And, the dynamic responses of normal bridge are influenced by the dynamic characteristics of bridge, the speed of vehicle and the surface roughness of railway. But the AGT system bridge is influenced not only the above facts but also the guiderail unevenness, because, AGT vehicle steered by guiderail. So, in this study, optimized service condition is suggested for the design and operation of AGT system, by the means of experimental study. The experiments are executed for PSC bridge with length of 30m, at the AGT test line in Kyongsan. The test results are compared and investigated according to the prominence. In the test result, the guiderail prominence influenced on the dynamic response of bridge. It shows a increase as compared with no guiderail prominence in the dynamic response value acceleration, displacement, stain.
With the current rapid changes in population and technology, the long-lastig housing certification system is a means of prolonging the physical and functional lifespan of a building. The certification requires differentiation between the structure and infill elements to allow for variability and ease of repairs. This works well with prefabricated houses so this study investigated the possibility of applying the long-lastig housing certification requirements to apartment construction using off-site construction (OSC) methods focused on the installation of bathrooms (plumbing and toilet) that differ from the traditional wet method. This study examined three different sized floor plans at 22 m2, 46 m2, and a combined one resulting in 69 m2. The larger 69 m2 plan utilized a removeable non-load bearing wall to increase flexibility in the layout of the floorplan. The apartments are constructed of steel reinforced concrete composite columns on a 9 m × 10.5 m grid with integrated slabs. The exterior and interior infill walls are all non-load bearing with some containing plumbing. This separation of the structure and infill walls can help meet some of the criteria in the long-lastig housing certification, particularly with the ease of repairs. Technologies that facilitate the replacement of infill elements that contain plumbing and other building services can benefit the nation by reducing carbon emissions and therefore tax incentives should be introduced to increase the adoption of the proposed construction methods.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.23
no.4
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pp.78-85
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2019
This study targets SFRC hollow members with small depth under shear force and bending. To evaluate the effect of web width on shear strength of SFRC members, experiment and finite element analysis were conducted and compared with existing equations. The web width was planned to be 1/2 times and 2/3 times, and the shear span ratio was planned to be 1.5 times. In the shear test results, the maximum shear strength increased by 10.3 to 28.0% with the web width increased by 33%. When the overall depth of specimens was increased by 1.5 times, the shear strength of the specimen with a web width of 100mm was increased by 29.2%. On the other hand, specimen with the 150mm only increased by 11.3%. These results indicate that the smaller the web width, the greater the shear strength increase with the increase of depth. Also, the smaller the web width, the greater the contribution of steel fiber. It has been shown that the KCI code evaluates the shear strength of experiments as very safe side, and that the proposed formula of Shin et al. predicts the experimental strength relatively well. As the web width increases by 2, 3, and 6 times, the mean shear strength by FEA appears to be 1.18, 1.80, and 2.19 times respectively. This indicates that the shear strength does not increase in proportion to the increase in web width.
Purpose: The objective of this study is to evaluate the load carrying capacity of a target bridge structure based on the simple slab bridge of concrete over 20 years of public service. Method: By performing static loading test and dynamic loading test, the displacement, strain, impact factor, and natural frequency values were measured and evaluated through analysis method. Result: The main results of this study are as follows. First, the maximum displacement and maximum strain of S1 were assessed at 2.917 mm and 44.720 𝜇ε( tensile) and -13.760 𝜇ε(compression), respectively, with S2 maximum displacement and maximum strain being 2.100 mm and 4.870 𝜇ε(tensile), respectively. Second, the maximum measured impact factor was 0.191 in section S1 A-A, and the maximum measured impact factor was 0.155 in section S2 C-C. Third, the natural frequency was assessed at 6.086 Hz, and the measurement was found to be within the range of 6.152 Hz to 6.738 Hz. Conclusion: The tested bridge may be evaluated to show good behavior and characteristics for the design load.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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