• 제목/요약/키워드: 3D Structural Analysis

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Fragility assessment of shear walls coupled with buckling restrained braces subjected to near-field earthquakes

  • Beiraghi, Hamid
    • Steel and Composite Structures
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    • 제33권3호
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    • pp.389-402
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    • 2019
  • Reinforced concrete walls and buckling restrained braces are effective structural elements that are used to resist seismic loads. In this paper, the behavior of the reinforced concrete walls coupled with buckling restrained braces is investigated. In such a system, there is not any conventional reinforced concrete coupling beam. The coupling action is provided only by buckling restrained braces that dissipate energy and also cause coupling forces in the wall piers. The studied structures are 10-, 20- and 30-story ones designed according to the ASCE, ACI-318 and AISC codes. Wall nonlinear model is then prepared using the fiber elements in PERFORM-3D software. The responses of the systems subjected to the forward directivity near-fault (NF) and ordinary far-fault (FF) ground motions at maximum considered earthquake (MCE) level are studied. The seismic responses of the structures corresponding to the inter-story drift demand, curvature ductility of wall piers, and coupling ratio of the walls are compared. On average, the results show that the inter-story drift ratio for the examined systems subjected to the far-fault events at MCE level is less than allowable value of 3%. Besides, incremental dynamic analysis is used to examine the considered systems. Results of studied systems show that, the taller the structures, the higher the probability of their collapse. Also, for a certain peak ground acceleration of 1 g, the probability of collapse under NF records is more than twice this probability under FF records.

강판(鋼板)의 신뢰성(信賴性) 설계기준(設計基準) (On the Criteria of Reliability Design for the Steel Plate)

  • 오창수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.25-36
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    • 1984
  • 본(本) 연구(硏究)는 강구조부재(鋼構造部材)의 안정성수준(安全性水準)을 LRFD에 의해 검토(檢討)하였다. 그리고, 우리 현실(現實)을 고려(考慮)한 목표신뢰성지수(目標信賴性指數)(${\beta}_0$)를 설정(設定)하여 이에 대한 저항(抵抗) 및 하중계수(荷重係數)를 방법(方法)으로 계산(計算)하였으며, 각(各) 도로교시방서(道路橋示方書) 공칭안전율(公稱安全率)과 이들 계산(計算)된 계수(係數)를 비교분석(比較分析)하였다. 강구조부재(鋼構造部材)의 저항(抵抗) 및 하중효과(荷重効果)에 대한 불확실량(不確實量) 산정(算定)은 Galambos-Ravindra 및 SGST의 하중(荷重) 및 저항(抵抗) 불확실량(不確實量) 해석방법(解析方法)에 따랐다. 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 현(現) 강구조부재(鋼構造部材)에 대한 목표신뢰성지수(目標信賴性指數)(${\beta}_0$)는 우리의 현실(現實)을 고려(考慮)하여 ${\beta}_0=3.5$가 적절(適切)하다. 2) 1)에 대한 강도설계(强度設計) 방정식(方程式)에 공칭저항(公稱抵抗) ${\phi}^{\prime}$, 공칭하중계수(公稱荷重係數) ${\gamma}^{\prime}$는 아래와 같다. a) 양연지지판(兩緣支持板): ${\phi}^{\prime}=0.75$, ${\gamma}_D{^{\prime}}=1.04$, ${\gamma}_L{^{\prime}}=2.08$ b) 편지지판(片支持板): ${\phi}^{\prime}=0.82$, ${\gamma}_D{^{\prime}}=1.04$, ${\gamma}_L{^{\prime}}=2.08$.

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Molecular Analysis and Expression Patterns of the 14-3-3 Gene Family from Oryza Sativa

  • Yao, Yuan;Du, Ying;Jiang, Lin;Liu, Jin-Yuan
    • BMB Reports
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    • 제40권3호
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    • pp.349-357
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    • 2007
  • The ubiquitous family of 14-3-3 proteins functions as regulators in a variety of physiological processes. Eight rice 14-3-3 genes, designated OsGF14a through h, were identified from an exhaustive search of the genome database. Comparisons of deduced amino acid sequences reveal a high degree of identity among members of the OsGF14 family and reported Arabidopsis 14-3-3 proteins. A phylogenetic study indicates that OsGF14s contain both $\varepsilon$ and non-$\varepsilon$ forms, which is also confirmed by a structural analysis of OsGF14 genes. Furthermore, transcripts of OsGF14b, OsGF14c, OsGF14d, OsGF14e, OsGF14f and OsGF14g were detected in rice tissues. Their different expression patterns, the different effects of environmental stresses and plant hormones on their transcription levels, and the different complementary phenotypes in yeast 14-3-3 mutants not only indicates that OsGF14s are responsive to various stress conditions and regulated by multiple signaling pathways, but also suggests that functional similarity and diversity coexist among the members of OsGF14 family.

TSD 접합부의 강성을 고려한 5층 철골골조구조물의 비탄성 시간이력해석 (Inelastic Time History Analysis of a Five-Story Steel Framed Structure Considering Rigidity of TSD Connection)

  • 강석봉;이재환
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.281-291
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    • 2010
  • 본 연구에서는 횡력을 받는 구조물 거동에 대한 보-기둥 접합부의 영향을 확인하기 위하여 5층 철골구조물을 KBC2005 건축구조 설계기준에 맞게 구조설계 하였으며 접합부를 완전 강접합부로 이상화한 경우와 반강접 접합부로 설계하였다. 철골 보 및 기둥의 모멘트-곡률관계는 화이버모델을 이용하여 확인하였으며 반강접 접합부의 모멘트-회전각 관계는 파워모델 그리고 철골 보, 기둥 및 접합부의 이력거동은 3-매개변수 모델을 이용하여 나타내었다. 5층 철골구조물은 개별골조와 연결골조의 2차원 구조물로 이상화하였다. 4개 지진파의 재현주기 수준별로 산정한 최대지반가속도와 푸쉬오버해석의 최대밑면전단력을 위한 지반가속도에 대하여 시간이력해석을 실시하여 지붕층 변위, 밑면전단력, 층간변위, 접합부 요구연성도, 기둥, 보 및 접합부의 최대모멘트 그리고 소성힌지 분포 등을 확인하였다. 반강접 접합부 골조는 완전 강접합 골조에 비해 적은 밑면전단력이 발생하였으며 기둥, 보 및 접합부에 발생하는 휨모멘트의 크기와 증가율도 적었다. TSD 접합부는 우리나라 설계수준의 지진하중에 대하여 예제 구조물에서 경제성과 안전성을 확보 할 수 있음을 확인할 수 있었다.

대형 풍력터빈 절연커플링 시험장치 개발 및 평가 (Development and Evaluation for the Insulated Coupling Test Machine of a Large Wind Turbine)

  • 주성하;김동현;오민우;김수현;배준우;강종훈;이형우;김경희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권8호
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    • pp.543-556
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    • 2016
  • 본 연구에서는 5 MW 급 대형 풍력터빈 절연커플링의 시험평가 장치를 자체설계 개발하였다. 3 MW 급 대형 풍력터빈용 절연커플링에 대한 공인성능시험평가를 수행하고 시험장치에 대해서는 개발요구도, 장치설계, 기능적 고려사항, 구조진동해석 및 검토 결과를 제시하였다. 본 연구에서 고려한 대형 풍력용 절연커플링 모델과 같이 필라멘트와인딩 공법으로 제작된 두꺼운 유리섬유 복합재 파이프의 경우 shell 요소 기반의 유한요소 해석기법과 두께 효과를 정확하게 모델링 할 수 있는 복합재 적층형 3D solid 모델링 기법의 비교결과를 제시하였다. 또한 다수의 판스프링이 적층된 형태로 제작된 디스크팩 구조에 대한 효과적인 비선형 유한요소 해석기법을 제시하고 시험평가 결과와 비교 검증을 수행하였다.

유한요소해석에 기반한 콘크리트 균열 조건에 따른 수분흡수 현상 분석 (FEA Simulations on Water Absorption in Various Pre-Cracked Concretes)

  • 김건수;박기태;김재환
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.68-75
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    • 2021
  • 본 연구에서는 콘크리트의 균열조건에 따른 수분 흡수 현상을 해석적으로 분석하였다. 흡수 시간의 증가에 따라 콘크리트 표면을 통해 흡수되는 수분의 양을 실험적으로 분석한 기존 연구 결과들을 바탕으로 2차원 유한요소해석 모델을 개발하였다. 고려된 균열조건은 균열 폭(0.1 mm, 0.3 mm), 균열 깊이(0 ~ 250 mm), 균열 간격(0 ~ 200 mm)이며 총 30개 모델에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 수행한 결과, 콘크리트 균열부의 수분 흡수량 증가에 중요한 영향을 미치는 조건은 균열 폭 및 균열 깊이의 변화로 확인되었다. 또한 비균열 조건의 콘크리트에 비해 균열부에서 추가로 흡수되는 물의 양을 정량적으로 분석하기 위하여, 균열부 수분 흡수계수(Scrack) 개념을 도입하고 이를 추정하기 위한 예측 식을 제안하였다. 균열 깊이에 대한 분석 결과, 콘크리트 균열 폭과 관계없이 균열 깊이 150 mm 이하에서는 균열로 인한 수분 흡수가 활발하게 발생할 수 있음을 확인하였다. 따라서 외부에 노출된 철근콘크리트 구조물은 제설제와 같은 수용액 등의 흡수로 인하여 철근 부식이 발생할 수 있음을 고려하면, 실제 시설물의 균열 조건을 파악하기 위해서는 시설물의 점검 및 진단 시에 기존 균열 폭에 대한 조사뿐만 아니라 균열 깊이에 대한 조사도 함께 수행되어야 할 것으로 판단된다.

SHS 화학로법에 의해 합성된 WC 분말과 상용 WC 분말을 이용한 $WC-Co-Al_2O_3$ 세라믹 복합체의 제조 및 그 기계적 특성에 관한 연구 (A Study on the Fabrication and Mechanical Properties of $WC-Co-Al_2O_3$ Ceramic Composites Using WC Powders Synthesized by SHS Method and Commercial WC Powders)

  • 이강렬;조덕호;이형복;박성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.1392-1400
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    • 1995
  • WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites, using both the SHS (Self-propagating High Temperature Synthesis) synthesized WC powder method and commercial WC powder, were prepared by varing WC-Co/Al2O3 vol% ratio and sintering temperature (1350℃∼1650℃) for 1 hr in Ar atmosphere. Mechanical characterization has been investigated by Instron meterial testing system and Vicker's hardness test. Compositional and structural chracterizations were carried out by energy-dispersive analysis of X-ray (EDAX) data and scanning electron microscope (SEM). Electrical characterization was carried out by the electrical resistivity measurement using 4-point probe method. As sintering period increased and Al2O3 contents decreased in WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composite, shrinkage and relative density increased, resulting in maximum values at 1600℃. Also the major matrix phase changed with increasing Al2O3 content from 0 to 100 vol%. It was also identified by SEM, EDAX, and electrical resistivity measurement. Based on the results of analysis of flexural strength, toughness and hardness, the mechanical properties of WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites using the SHS synthesized WC powder were better than those WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites using commercial WC powder because WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites using the SHS synthesized WC powder were sintered very well due to small initial particle size. By the addition of 40 vol% Al2O3 [60(WC=10wt%Co)-40Al2O3], it was possible to obtain a proper candidate as a superalloy.

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전단변형 효과가 고려된 보-기둥 섬유유한요소를 이용한 철근콘크리트 보의 비탄성 거동특성 평가 (Evaluation of Reinforced Concrete Beam's Inelastic Behavior Characteristics using Beam-column Fiber Finite Element considering Shear Deformation Effect)

  • 천주현;황철성;박광민;신현목
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.130-137
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    • 2017
  • 본 연구에서는 기존의 저자 등에 의해 수행된 유연도법에 근거한 보-기둥 섬유요소에 수치해석적 방법으로부터 전단변형 효과를 고려할 수 있도록 수정된 정식화 방안과 단면에 대한 비탄성 전단응답 이력 구성관계식을 새로이 제안함으로써 전단 및 휨 - 전단파괴 양상을 나타내는 철근콘크리트 보에 대한 합리적인 해석적 방안을 마련하는 것을 목표로 한다. 주요 실험변수들이 전단거동 특성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 모두 종방향 철근의 항복전에 전단파괴가 일어나도록 설계된 총 6개의 철근콘크리트 보 실험체를 검증 대상으로 저자 등에 의해 새로이 수정된 구성관계식을 적용한 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 통한 해석을 수행하였다. 모든 실험체에 대한 파괴모드와 파괴시까지의 전반적인 거동 특성을 비교적 적절히 예측하고 있음을 확인하였으며 이러한 연구결과들은 향후, 대형화 복잡화 되어가고 있는 전체 구조물에 대한 신뢰도 높은 해석을 수행하기 3차원 해석에도 충분히 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Immune-Enhancing Alkali-Soluble Glucans Produced by Wild-Type and Mutant Saccharomyces cerevisiae

  • Ha Chang-Hoon;Lim Ki-Hong;Jang Se-Hwan;Yun Cheol-Won;Paik Hyun-Dong;Kim Seung-Wook;Kang Chang-Won;Chang Hyo-Ihl
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권4호
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    • pp.576-583
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    • 2006
  • The alkali-soluble glucan of the yeast cell wall contains $\beta-(1,3)-$ and (1,6)-D-linkages and is known to systemically enhance the immune system. In the previous study [6], in order to isolate cell wall mutants, a wild-type strain was mutagenized by exposure to ultraviolet light, and the mutants were then selected via treatment with laminarinase $(endo-\beta-(1,3)-D-glucanase)$. The mass of alkali- and water-soluble glucans produced by the mutant was measured to be 33.8 mg/g of the dry mass of the yeast cell. Our results showed that the mutants generated the amount of alkali-soluble glucan 10-fold higher than that generated by the wild-type. Structural analysis showed that the alkali-soluble glucan from the mutants was associated with a higher degree of $\beta-(1,6)-D-linkage$ than was observed in conjunction with the wild-type. Yeast cell wall $\beta-glucan$ was shown to interact with macrophages via receptors, thereby inducing the release of tumor necrosis factor alpha $(TNF-\alpha)$ and nitric oxide. Alkali-soluble $\beta-glucans$, both from water-soluble and water-insoluble glucan, exhibited a higher degree of macrophage activity with regard to both the secretion of tumor necrosis factor alpha $(TNF-\alpha)$ and nitric oxide and direct phagocytosis, than did the positive control ($1{\mu}g$ of lipopolysaccharide).

Vision-based dense displacement and strain estimation of miter gates with the performance evaluation using physics-based graphics models

  • Narazaki, Yasutaka;Hoskere, Vedhus;Eick, Brian A.;Smith, Matthew D.;Spencer, Billie F.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제24권6호
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    • pp.709-721
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    • 2019
  • This paper investigates the framework of vision-based dense displacement and strain measurement of miter gates with the approach for the quantitative evaluation of the expected performance. The proposed framework consists of the following steps: (i) Estimation of 3D displacement and strain from images before and after deformation (water-fill event), (ii) evaluation of the expected performance of the measurement, and (iii) selection of measurement setting with the highest expected accuracy. The framework first estimates the full-field optical flow between the images before and after water-fill event, and project the flow to the finite element (FE) model to estimate the 3D displacement and strain. Then, the expected displacement/strain estimation accuracy is evaluated at each node/element of the FE model. Finally, methods and measurement settings with the highest expected accuracy are selected to achieve the best results from the field measurement. A physics-based graphics model (PBGM) of miter gates of the Greenup Lock and Dam with the updated texturing step is used to simulate the vision-based measurements in a photo-realistic environment and evaluate the expected performance of different measurement plans (camera properties, camera placement, post-processing algorithms). The framework investigated in this paper can be used to analyze and optimize the performance of the measurement with different camera placement and post-processing steps prior to the field test.