본 논문에서는 지하공간에 설치되는 지중구조물에 대한 내진해석에 관한 연구로 구조물의 거동특성과 내진설계방법의 종류에 따라 수치해석을 실시하였다. 이를 위해 현재 가장 많이 실무에 적용되고 있는 내진설계방법인 등가정적해석법과 응답변위법을 적용하고 정밀한 해석이 가능한 시간이력해석법에 의해 검증을 시행하였으며 구조물 내진해석은 3-D 모델링에 의해 구조물-지반 상호작용을 고려하고 국내의 콘크리트구조설계기준에 따라 수행하였다. 해석 결과 현재 실무에서 적용되고 있는 등가정적해석법과 응답변위법을 적용하는 경우 정밀한 동적해석법 보다 다소 크게 산정되어 실무적용에 문제가 없음을 확인 할 수 있었다.
Thick composite laminated plates is considered in 3D finite-element. To consider continuity of transverse stresses and displacement field, mixed finite-element has been developed by using layerwise theory and the minimum potential energy principle. Mixed finite-element has been enforced through the thick direction, Z, of a laminated plate by considering six degree-of-freedoms per node. Six degree-of-freedoms are three displacement components in the coordinate axes directions and three transverse stress components ${\sigma}_z,\;{\tau}_{xz},\;{\tau}_{yz}$. The model maintain the fundamental elasticity relations that are stress-strain relation and displacement-strain relation, because the transverse stress components invoked as nodal degrees of freedom by using the fundamental elasticity relationship between th components of stress and displacement. Random vibration analysis of the model is performed by computing consistent mass matrix and computing covariance in frequency domain technique.
본 연구는 NATM 터널의 천단변위, 내공변위, 숏크리트 응력, 록볼트 축력 등의 현장 계측치를 분석하고, 2D 3D 연속체 수치해석 및 2D 불연속체 불연속면 변형 해석을 실시, 그 결과를 비교 검토하여 각 구간의 시공과정에 따른 전반적인 변위와 거동의 경향성 및 수치해석적 접근의 적용성을 검토하고자 하였다. 그 결과 전단면 굴착 구간(지보패턴 P1~P3)에서 터널의 천단 및 내공변위를 예측하고자 할 시에는 2D 연속체 수치해석만으로도 가능하나, 상 하 반단면 구간(지보패턴 P4~P6)에서 터널의 천단 및 내공변위를 예측하고자 할 시에는 반드시 2D 불연속 수치해석을 수행하여야 한다. 한편, 2D 연속체 수치해석만으로도 전 구간에 대한 터널 내 숏크리트 응력 및 록볼트 축력의 예측이 가능하다. 그리고 시공 단계에 따른 거동 및 경향성을 확인하고자 할 시에는 3D 연속체 수치해석을 수행하여야 하며, 대형 대피소 등의 접속부의 경우도 반드시 3D 연속체 수치해석을 수행하여야 한다.
고준위폐기물의 처분개념 실증을 위해 원자력연구소부지 내에 지하연구시설을 건설하는 경우, 지표면지형의 변화, 두터운 풍화대의 존재가 예상된다. 본 연구에서는 부지 특성과 터널의 경사 및 터별의 크기에 따른 영향 분석과 함께 수백 m의 터널을 단계적으로 굴착하는데 따른 영향을 FLAC3D를 이용한 3차원 구조해석을 통해 분석하였다. 해석결과 굴착을 단계적으로 실시하는데 따르는 응력이나 변위분포에는 차이가 없는 것으로 나타났으며 이는 지하연구시설의 부근에서는 응력재분포에 의한 소성영역의 발생은 없기 때문이다. 최대 응력으은 5 ㎫로 압축응력이 작용할 것으로 예상된다. 최대응력은 터별의 끝 부분에서 20 m 전방으로 터별의 벽면에서 발생할 것으로 예상되며 터널 경사각이나 풍화대의 크기, 터널의 크기변화에 따른 터널에서의 응력과 변위분포 변화는 거의 없는 것으로 나타났다. 진입터널과 연구모듈의 교차지점에 대한 모델링 결과 응력비 K가 3인 경우 구조적으로 가장 취약한 지점에서의 안전계수가 3이상으로 나타난다. 본 연구를 통해 원자력연구소 내 예상 부지에 소규모 지하연구시설을 구조적으로 안전하게 건설하는 것이 가능함을 보일 수 있었다.
The purpose of this study was to investigate the relations between the segments of the body, the three dimensional anatomical angle during One Hand Backhand Stroke and Two Hand Backhand in tennis. For the movement analysis three dimensional cinematographical method(APAS) was used and for the calculation of the kinematic variables a self developed program was used with the LabVIEW 6.1 graphical programming(Johnson, 1999) program. By using Eular's equations the three dimensional anatomical Cardan angles of the joint and racket head direction were defined. 1. In three dimensional maximum linear velocity of racket head the X axis and Y axis(horizontal direction) showed $-11.04{\pm}2.69m/sec$, $-9.31{\pm}0.49m/sec$ before impact, the z axis(vertical direction) maximum linear velocity of racket head did not show at impact but after impact this will resulted influence upon hitting ball. It could be suggest that Y axis velocity of racket head influence on ball direction and z axis velocity influence on ball spin after impact. The stance distance between right foot and left foot was mean $75.4{\pm}5.86cm$ during one hand backhand stroke and $72.6{\pm}4.67cm$ during two hand backhand stroke. 2. The three dimensional anatomical angular displacement of trunk in interna rotation-external rotation showed most important role in backhand stroke. and is follwed by flexion-extension. the three dimensional anatomical angular displacement of trunk did not show significant difference between one hand backhand stroke and two hand backhand stroke but the three dimensional anatomical angular displacement of trunk was bigger than one hand backhand stroke. 3. while backhand stroke, the flexion-extension and adduction-abduction of right shoulder joint showed significant different between one hand backhand stroke and two hand backhand stroke. the three dimensional anatomical angular displacement of right shoulder joint showed more flex and abduct in one hand backhand stroke. 4. The three dimensional anatomical angular displacement of left shoulder showed flexion, adduction, and external rotation at impact. after impact, The angular displacement as adduction-abduction of left shoulder changed motion direction as abduction. angular displacement of left shoulder as flexion-extension showed bigger than the right shoulder.
There are many risks in constructing tunnel-structure. To prevent these risks from occurring and secure safety, the precise and rapid survey of inside displacement of the tunnel is required. But nowadays the measurement of the crown settlement, convergency, and surface settlement depends on general kinds of method which use total station or level. In the way to provide data about maintaining structure according to recent improvement and progress of measuring technology, 3D laser scanning is used. It solves the problem of reliability in measuring displacement of existing structure, provides material that enables to estimate shape change of structure visually, and makes it possible to deliberate speedy countermeasure. By this three dimensioning it is possible to make efficient use of structure maintenance and field measurement
The slope of the road in the forest area has a characteristic of steep slope, so natural disasters such as slope collapse occur. The slope displacement observation technique according to landslide is being studied as a method to observe a wide area and a method to observe a small area. This is a study on high-precision digital map generation using ground LiDAR. It is possible to create a high - precision digital map by minimizing the US side using the 3D LiDAR in the steep slope area where the GPS and Total Station measurement are difficult in the maintenance of the danger slope area. It is difficult to objectively evaluate whether the contour lines generated by LiDAR are correct and it is considered necessary to construct a test bed for this purpose. Based on this study, if terrain changes such as landslides occur in the future, it will be useful for measuring slope displacement.
석조문화재는 설계 도면이 소실된 경우가 많으며 정확한 형태정보가 없어 보존과 원형복원에 큰 어려움이 있다. 최근에 정밀실측과 같이 수치정보를 구축하는 연구가 활발히 진행되고 있지만, 대부분 2차원적으로서 활용도에 한계가 있다. 이를 보완하는 새로운 기법으로 3차원 영상 스캐닝 시스템이 도입되고 있다. 이 연구에서는 대원사다층 석탑을 대상으로 3D 스캐닝을 통하여 3차원 영상분석과 자료를 구축하고 실측도를 작성하였으며, 이를 바탕으로 수평 및 수직 변위를 평가하였다. 부재별 수치를 측정한 결과, 각 방면에서 서로 다른 수치를 보이고 있으며 상하 및 좌우변위가 나타났다. 수평적 상하변위는 좌면과 우면에서 탑신의 상부로 갈수록 컸으며, 수직적 좌우변위는 8층 옥개석이 북서쪽으로 치우쳐 있는 것으로 확인되었다. 이와 같은 변위측정과 평가는 석조문화재의 특성상 불균등한 표면과 프로그램 및 연구자에 따라 약간의 오차는 발생할 수 있다. 앞으로 다양한 실측과 안정성 평가연구가 진행된다면 석조문화재의 원형보존과 훼손상태 파악에 대한 정확한 자료를 제시할 수 있을 것이다.
Prediction of prestressed concrete girder integral abutment bridge (IAB) load effect requires understanding of the inherent uncertainties as it relates to thermal loading, time-dependent effects, bridge material properties and soil properties. In addition, complex inelastic and hysteretic behavior must be considered over an extended, 75-year bridge life. The present study establishes IAB displacement and internal force statistics based on available material property and soil property statistical models and Monte Carlo simulations. Numerical models within the simulation were developed to evaluate the 75-year bridge displacements and internal forces based on 2D numerical models that were calibrated against four field monitored IABs. The considered input uncertainties include both resistance and load variables. Material variables are: (1) concrete elastic modulus; (2) backfill stiffness; and (3) lateral pile soil stiffness. Thermal, time dependent, and soil loading variables are: (1) superstructure temperature fluctuation; (2) superstructure concrete thermal expansion coefficient; (3) superstructure temperature gradient; (4) concrete creep and shrinkage; (5) bridge construction timeline; and (6) backfill pressure on backwall and abutment. IAB displacement and internal force statistics were established for: (1) bridge axial force; (2) bridge bending moment; (3) pile lateral force; (4) pile moment; (5) pile head/abutment displacement; (6) compressive stress at the top fiber at the mid-span of the exterior span; and (7) tensile stress at the bottom fiber at the mid-span of the exterior span. These established IAB displacement and internal force statistics provide a basis for future reliability-based design criteria development.
Based on the experiment results, the damage and fracture behavior of concrete at the ages of 1d, 2d, 7d and 28d, in three-point bending and uniaxial tensile tests, were simulated with a finite element program, ABAQUS. The critical stress intensity factor $K_{IC}^s$ and the critical crack tip opening displacement ($CTOD_C$) of concrete were calculated with effective-elastic crack approach for the three-point bending test of grade C30 concrete. Based on the crack band model, a bilinear strain-softening curve was derived to simulate the LOAD-CMOD curves and LOAD-Displacement curves. In numerical analysis of the uniaxial tension test of concrete of grade C40, the damage and fracture mechanics were combined. The smeared cracking model coupling with damaged variable was adopted to evaluate the onset and development of microcracking of uniaxial tensile specimen. The uniaxial tension test was simulated by invoking the damage plastic model which took both damage and plasticity as inner variables with user subroutines. All the numerical simulated results show good agreement with the experimental results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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