• Earthquakes and Structures
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• 제18권4호
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• pp.437-449
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• 2020

It is quite apparent that engineering concerns related to the influence of masonry infills on seismic behavior of reinforced concrete (RC) structures is likely to remain relevant in the long term, as infill walls maintain their functionalities in construction practice. Within this framework, the present paper mainly deals with the issue in terms of modal expansion of effective earthquake forces and the resultant modal responses. An adequate determination of spatial distribution of effective earthquake forces over the height of the building is highly essential for both seismic analysis and design. The possible influence of infill walls is investigated by means of modal analyses of two-, three-, and four-bay RC frames with a number of stories ranging from 3 to 8. Both uniformly and non-uniformly infilled frames are considered in numerical analyses, where infill walls are simulated by adopting the model of equivalent compression strut. Consequently, spatial distribution of effective earthquake forces, modal static base shear force response of frames, modal responses of story shears from external excitation vector and lateral floor displacements are obtained. It is found that, infill walls and their arrangement over the height of the frame structure affect the spatial distribution of modal inertia forces, as well as the considered response quantities. Moreover, the amount of influence varies in stories, but is not very dependent to bay number of frames.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.51-61
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• 2007

건축의 증가나 자원의 효율적인 활용의 관점으로부터 기존 건축물에 대한 리모델링이 주목을 받고 있다. 리모델링 공사로 인해 기존벽에 개구부를 설치하는 경우 보강 방법을 검토 하는 것을 목적으로 철근콘크리트벽의 정적가력 실험을 실시하였다. 보강 방법은 개구부 주위의 탄소섬유시트 강판 부착으로 했다. 실험체는 실존하는 철근콘크리트 구조물을 1/2 축소 모델로 제작하였다. 실험결과 개구부 주위의 전단 파괴로 최종 파괴되었으며 보강 방법에 따라 내력의 상승 효과는 다르게 나타났다.

• Smart Structures and Systems
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• 제2권2호
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• pp.127-140
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• 2006

In this study, a wavelet-based covariance-driven system identification technique is proposed for damage assessment of structures under ambient excitation. Assuming the ambient excitation to be a white-noise process, the covariance computation is shown to be able to separate the effect of random excitation from the response measurement. Wavelet transform (WT) is then used to convert the covariance response in the time domain to the WT magnitude plot in the time-scale plane. The wavelet coefficients along the curves where energy concentrated are extracted and used to estimate the modal properties of the structure. These modal property estimations lead to the calculation of the stiffness matrix when either the spectral density of the random loading or the mass matrix is given. The predicted stiffness matrix hence provides a direct assessment on the possible location and severity of damage which results in stiffness alteration. To demonstrate the proposed wavelet-based damage assessment technique, a numerical example on a 3 degree-of-freedom (DOF) system and an experimental study on a three-story building model, which are all under a broad-band excitation, are presented. Both numerical and experimental results illustrate that the proposed technique can provide an accurate assessment on the damage location. It is however noted that the assessment of damage severity is not as accurate, which might be due to the errors associated with the mode shape estimations as well as the assumption of proportional damping adopted in the formulation.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권2호
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• pp.131-141
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• 2019

Structural control systems have uncertainties in their structural parameters and control devices which by using reliability analysis, uncertainty can be modeled. In this paper, reliability of controlled structures equipped with semi-active Magneto-Rheological (MR) dampers is investigated. For this purpose, at first, the effect of the structural parameters and damper parameters on the reliability of the seismic responses are evaluated. Then, the reliability of MR damper force is considered for expected levels of performance. For sensitivity analysis of the parameters exist in Bouc- Wen model for predicting the damper force, the importance vector is utilized. The improved first-order reliability method (FORM), is used to reliability analysis. As a case study, an 11-story shear building equipped with 3 MR dampers is selected and numerically obtained experimental data of a 1000 kN MR damper is assumed to study the reliability of the MR damper performance for expected levels. The results show that the standard deviation of random variables affects structural reliability as an uncertainty factor. Thus, the effect of uncertainty existed in the structural model parameters on the reliability of the structure is more than the uncertainty in the damper parameters. Also, the reliability analysis of the MR damper performance show that to achieve the highest levels of nominal capacity of the damper, the probability of failure is greatly increased. Furthermore, by using sensitivity analysis, the Bouc-Wen model parameters which have great importance in predicting damper force can be identified.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.19-33
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• 2008

구조물에 고유한 진동수,모드형태 및 감쇠비 등과 같은 동적성능치를 추출하기 위하여 25층 및 42층 건물에 대하여 자연진동에 의한 동적계측실험을 수행하였다. 고려된 건물은 주요 횡하중 지지기구로서 코아벽체 혹은 전단벽체가 추가된 철근콘크리트건물이며, 입면 혹은 평면상으로 골조가 혼합된 구조형식을 나타낸다. 특히, 25층 건물은 측면에 위치한 코아벽체 이외에 상부로부터 내려오는 전단벽 구조가 4층 바닥이하에서 골조형식으로 전환되는 복잡한 구조이다. 이와 같은 이유 및 건물 주방향의 유사한 강성배치로 매우 근접하고 혼합된 모드형태가 예상되어 시스템판별 시 어려움이 예상된다. 현재까지 개발된 다양한 시스템판별법을 대상건물의 자연진동 실측기록에 적용하여 모달계수를 유도하였으며, 그 결과를 비교 분석하였다. 3개의 주파수영역 및 4개의 시간영역에 근거한 응답의존 시스템판별법이 고려되었다. 서로 다른 시스템판별법에 의하여 추출된 고유진동수 및 감쇠비는 대체로 상당한 일치를 보였으나, 모드형태는 사용된 방법에 따라 정도가 다르게 불일치를 나타냈다. 실험으로부터 추출한 성능치와 초기 유한요소해석 값을 비교해 본 결과 대상건물 모두 적어도 저차 3개의 고유진동수에서 2배 정도의 차이를 나타냈다. 실험과 해석결과의 일치를 위하여 몇몇 수동모델향상이 시도되었으며, 허용할 만한 결과를 획득하였다. 사용된 시스템판별법에 대하여 각자의 장, 단점에 대하여 기술하였으며, 본 연구와 같은 실제 대형구조물에 대하여 자동모델향상기법을 적용할 시 예상되는 문제점에 대하여 토의하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권3호
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• pp.207-215
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• 2014

변성에폭시 모르터 보강은 철근콘크리트 단면내력 보강방법으로 구조적, 재료적 안정성이 우수하여 단면내력 증대뿐만 아니라 구조물 내진성능도 향상되는 것으로 보고되고 있으나 고가의 재료비로 내진보강 자재로서 실험 및 분석을 한 사례는 거의 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 철근콘크리트 골조의 내진성능 보강을 위하여 변성에폭시 모르터를 활용하여 보강한 대안 별로 내진성능과 경제성을 분석하여 적절한 내진성능 보강방안을 제시하고자 한다. 이를 위해, 첫째, 본 연구에서는 변성에폭시 모르터로 보강한 부재의 재료 수직응력-변형율관계를 활용하여 단면 휨모멘트-곡률관계를 확인하고 단면의 유연도가 부재에 선형으로 변화한다고 가정하여 실험체 하중-처짐곡선에 대하여 검증한다. 둘째, 수직하중만을 고려하여 철근콘크리트 구조물을 설계하고 보강대안을 제시한다. 셋째, 부재 비탄성 거동을 고려한 구조해석을 실시한 후 보강대안 별 설계계수와 구조물 거동을 파악하여 내진성능을 확인한다. 넷째, 보강대안 별 물량을 산출하여 공사원가를 비교 및 분석한 후 요구되는 내진성능을 만족하면서 경제성이 우수한 보강방안을 제시한다. 본 연구의 결과는 향후 여러 건설현장에서 변성에폭시 모르터 보강공법으로 내진보강을 실시할 경우 기초자료로서 활용될 것이라 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.152-159
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• 2012

리모델링은 기존 구조체를 재활용함으로써 국가적인 자원절감과 친환경적인 기여 등, 재건축과 비교해 큰 장점을 가지고 있다. 리모델링의 이와 같은 장점과 기존 용적률과 관계없이 전용면적의 30% 이내 증축 이라는 적용범위의 완화, 짧은 사업기간 등은 강력한 규제정책으로 재건축 추진이 어려운 노후화 된 고층 공동주택의 거주환경 개선을 위한 대안으로 여겨졌다. 하지만 현재 리모델링을 추진하던 노후화 된 고층 공동주택의 거주자들은 리모델링을 포기하거나 재건축으로 돌아서고 있다. 이러한 주된 원인은 주택 재건축사업과 달리 가구수를 늘릴 수 없어 일반분양이 불가하고, 안전상의 문제를 이유로 리모델링 이전보다 층수를 올리는 것이 원칙적으로 불허되기 때문이다. 즉, 모든 공사비를 거주자들이 부담해야 하는 경제적인 부담감에 기인한다고 할 수 있다. 따라서 이러한 상황을 개선하기 위해서는 리모델링의 수행 주체인 거주자들의 부담금을 저감시킬 수 있어야 하며, 거주자들의 부담금을 저감시킬 수 있는 방향은 세대수 증가가 가장 직접적인 수단이므로 이를 어느 정도 허용할 수 있는 방향의 제도개선이 단기적으로 필요하다. 본 연구에서는 수직증축을 포함한 리모델링 대안을 제시하고, 제시한 대안과 현행 리모델링 안과의 개략공사비 산정을 통해 세대당 분담금을 비교해봄으로써 리모델링 활성화를 위한 제도개선의 기반을 마련하고자 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권3호
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• pp.359-371
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• 2018

Strong seismic events commonly cause large drift and deformation, and functionality failures in the superstructures. One way to prevent functionality failures is to design structures which are ductile and flexible through yielding when subjected to strong ground excitations. By developing forces that assist motion as "negative stiffness forces", yielding can be achieved. In this paper, we adopt the weakening and damping method to achieve a new approach to reduce all of the structural responses by further adjusting damping phase. A semi-active control system is adopted to perform the experiments. In this adaptation, negative stiffness forces through certain devices are used in weakening phase to reduce structural strength. Magneto-rheological (MR) dampers are then added to preserve stability of the structure. To adjust the voltage in MR dampers, an inverse model is employed in the control system to command MR dampers and generate the desired control forces, where a velocity control algorithm produces initial required control force. An extensive numerical study is conducted to evaluate proposed methodology by using the smart base-isolated benchmark building. Totally, nine control systems are examined to study proposed strategy. Based on the numerical results of seven earthquakes, the use of proposed strategy not only reduces base displacements, base accelerations and base shear but also leads to reduction of accelerations and inter story drifts of the superstructure. Numerical results shows that the usage of inverse model produces the desired regulated damping, thus improving the stability of the structure.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.161-172
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• 2011

Although the term royal floors is broadly used in high-rise housing, it is hard to find any clear scholarly definition of this term or any in-depth study exploring people's perceptions of it. This study reviewed ongoing discussions about concepts and definitions regarding royal floors, collected opinions from high-rise housing residents and realtors about the term, and compared the opinions of these two groups. First, the statistically analyzed results verified five main factors affecting people's perceptions of royal floors: locational characteristics (i.e., daylight, view, orientation), 2) price characteristics (i.e., premium, price increase level, number of houses on urgent sale), 3) best location of apartment building (i.e., location within a neighborhood, unit size), 4) architectural characteristics of apartment complex (i.e., size of complex, housing type, size options of units), and 5) personal characteristics of respondents (i.e., personal concepts of the meaning of housing, lifestyles). Results from the analysis showed that realtors perceived strong relationships between royal floors and 1) locational and 2) price characteristic factors, while residents perceived strong relationships between royal floors and personal preference as well as three factors from the five identified above: 1) locational, 2) price, and 4) architectural characteristics. Third, in defining royal floors in a building, the past rule of 1/4 is no longer effective. Instead, the rule of 1/n has become more prevalent (i.e., 1/6 to 1/8). Fourth, royal floors can be defined as the 15th to 25th floors in a 30-story high-rise housing structure based on the agreement of 50% of residents and 70% of realtors.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권6호
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• pp.41-48
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• 2002

이 논문은 지진을 받는 축소 3층 건물모델의 제어 실험에 관한 것이다. 건물모델에 대해 능동 질량 감쇠기를 사용하여 강인제어기인 $\mu$합성 제어기를 설계하고 실험적으로 검증하였다. 외란 입력과 제어용 출력에 적합한 주파수 가중함수를 설정하고 가중함수의 조합을 분석하여 최적의 $\mu$합성 제어기를 제시하였다. 실험 결과 백색잡음 가진 입력에 대한 RMS 응답에서 60-70%의 감소를 보여주었고, 축소 지진 입력에 대한 최대 응답에서 30-45% 정도의 감소효과를 나타내었다. 수치해석결과와 실험의 결과가 매우 정확히 일치하였으며 불확실성을 갖는 구조물에 대하여 제어기가 불확실성의 범위 내에서 강인하다는 것을 보여주었다.