• 한국지진공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.285-293
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• 2016

Soil-foundation-structure interaction (SFSI) is one of the important issues in the seismic design for evaluating the exact behavior of the system. A seismic design of a structure can be more precise and economical, provided that the effect of SFSI is properly taken into account. In this study, a series of the dynamic centrifuge tests were performed to compare the seismic response of the single degree of freedom(SDOF) structure on the various types of the foundation. The shallow and pile foundations were made up of diverse mass and different conjunctive condition, respectively. The test specimen consisted of dry sand deposit, foundation, and SDOF structure in a centrifuge box. Several types of earthquake motions were sequentially applied to the test specimen from weak to strong intensity of them, which is known as a stage test. Results from the centrifuge tests showed that the seismic responses of the SDOF structure on the shallow foundation and disconnected pile foundation decreased by the foundation rocking. On the other hand, those on the connected pile foundation gradually increased with intensity of input motion. The allowable displacement of the foundation under the strong earthquake, the shallow and the disconnected pile foundation, have an advantage in dissipating the earthquake energy for the seismic design.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권12호
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• pp.1045-1055
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• 2013

It is true that the dependency on import is currently high in case of the safety checkup system of domestic airplanes, and it is at the point of time that localization of HUMS for small airplanes is required. In this study, the design factors were selected for the lightweight of HUMS for small airplanes by using Pro-Engineer which is a design tool and Abaqus. 9 models were made through experiment plans with Taguchi method for this, and the each model for weight lightening was selected through vibration analysis and shock analysis while in operation with experiment profile values. After fabricating HUMS, it was verified that as a result of experiment with the same profile values as the analysis, there was similarity between the analyzed values and values of the experiment. As a result of performing weight lightening which is the purpose of the study, electronic performance for small airplanes is assured and a design plan reducing 15 % weight compared to the targeted weight was deduced. Besides, it could be verified that the light weight model satisfied the maximum allowable displacement value of PCB[printed circuit board] and accordingly satisfied electronic properties of HUMS. In this study, the reliability of a product was certified through the result of an experiment on ground. If the reliability of HUMS were verified through a test flight in the future, it is considered that it would make a big contribution to localization of aerospace electronic equipment.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.489-498
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• 2008

일반적으로 허용처짐 기준은 정적 사용성과 구조적안전성에 그 기반을 두고 있으며 진동사용성에 대한 고려는 부족하다. 따라서 진동사용성을 고려할 수 있는 교량의 허용처짐 기준이 필요하다고 판단된다. 본 논문에서는, 한국철도교설계기준의 허용처짐기준을 주파수영역의 진동사용성 기준과 비교하였으며, 프랑스 및 일본의 철도교설계기준의 진동사용성 허용기준 또한 분석하였다. 그 결과, 한국철도교설계기준의 경우 열차의 속도에 따른 기준으로 진동지속시간이 부분적으로 고려되었지만 진동사용성은 만족하지 못하고 있는 것으로 판단되었으며, 국외 철도교설계기준비 분석결과, 진동사용성을 고려한 허용처짐기준을 제시할 수 있을 것으로 판단하였다. 공용중인 철도교량의 진동사용성을 평가하기위하여 다양한 형식의 철도교량의 진동신호를 측정하였다. 그리고, 현장에서 적용하기 편리한 진동사용성 처짐 및 강성한계를 제시하기 위하여 공용중인 교량을 대상으로 차량 교량 상호작용해석을 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.56-64
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• 2013

200m 이하의 아치 교량에서 동적 내풍 안정성은 일반적으로 일본의 Wind Resistant Design Manual for Highway Bridges에 따라 검토된다. 또한 내풍 안정성 검토는 모드 형상에 관계없이 1차 연직 진동수를 적용한다. 일본의 매뉴얼에 따라 설계된 경간장 183m의 닐슨 아치 교량에서 예상치 못한 와류 진동이 발생하였으며 이는 태풍시 교량의 모니터링 시스템에 의해 계측되었다. 본 논문에서는 태풍 발생시에 계측된 풍속, 풍향, 진동 변위와 가속도를 기반으로 닐슨 아치교량의 와류진동 특성을 분석하였다. 분석 결과 1차 연직 진동 모드가 역대칭 형상이고 2차 연직 진동 모드가 대칭 형상인 닐슨 아치교의 경우 와류 진동이 2차 연직 모드에서 지배적이다. 따라서 본 논문에서는 2차 연직 진동 모드가 대칭 형상인 닐슨 아치교의 내풍 안정성 평가시에는 1차 보다 2차 연직 진동 모드가 중요한 설계 요소임을 제시하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.77-85
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• 2017

Pseudo-static approach has been conventionally applied for the design of gravity quay walls. In this method, the decision to select an appropriate seismic coefficient ($k_h$) is an important one, since $k_h$ is a key variable for computing an equivalent pseudo-static inertia force. Nonetheless, there is no unified standard for defining $k_h$. Likewise, port structure designers in Korea have a difficulty in choosing an appropriate $k_h$ definition, as there are conflicts in how $k_h$ is defined between the existing seismic code of port structures and the proposed new one. In this research, various seismic design codes for port structures were analyzed to compare the definitions of the seismic coefficient. The results were used for the proposing a unified seismic coefficient definition. Further, two dynamic centrifuge tests were performed with different wall heights (5 m, 15 m) to clarify the reference point of peak acceleration used in determination of $k_h$ according to the wall height. Results from dynamic centrifuge experiments showed that correction factors for the peak ground acceleration considering both the wall height and allowable displacement are needed to calculate $k_h$.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권3호
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• pp.603-623
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• 2015

The scale and nature of the recent earthquakes in the world and the related earthquake disaster index coerce the concerned community to become anxious about it. Therefore, it is crucial that seismic lateral load effect will be appropriately considered in structural design. Application of seismic isolation system stands as a consistent alternative against this hazard. The objective of the study is to evaluate the structural and economic feasibility of reinforced concrete (RC) buildings with base isolation located in medium risk seismic region. Linear and nonlinear dynamic analyses as well as linear static analysis under site-specific bi-directional seismic excitation have been carried out for both fixed based (FB) and base isolated (BI) buildings in the present study. The superstructure and base of buildings are modeled in a 3D finite element model by consistent mass approach having six degrees of freedom at each node. The floor slabs are simulated as rigid diaphragms. Lead rubber bearing (LRB) and High damping rubber bearing (HDRB) are used as isolation device. Change of structural behaviors and savings in construction costing are evaluated. The study shows that for low to medium rise buildings, isolators can reduce muscular amount of base shears, base moments and floor accelerations for building at soft to medium stiff soil. Allowable higher horizontal displacement induces structural flexibility. Though incorporating isolator increases the outlay, overall structural cost may be reduced. The application of base isolation system confirms a potential to be used as a viable solution in economic building design.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.129-134
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• 1994

레이저 절단기는 고도의 정밀을 요하는 선체구조강판의 가공용으로 최근 조선소에서 사용되게 되었으며, 정밀성 유지를 위해서 이 시스템 자체의 운동으로 인한 변형은 일정한도 내에서 유지되어야 한다. 본 논문에서는 새로 개발된 레이저 절단기의 모드해석 및 구조해석을 이 시스템의 설계요구조건에 부합하는지를 검토하기 위하여 수행하였으며, 이를 위하여 유한 요소 모델링의 효과적인 기법과 가상 질량요소를 분대하는 기법, 가속도장의 변화로 주어지는 외력조건의 구체화 방법등을 제시하였다. 또한 고유진동해석을 수행하여 이 시스템의 동적효과 존재 여부를 검토하였으며 시간영역의 동적해석을 하지 않고 정적해석을 통한 시스템 특성 규명 타당성을 규명하였다. 해석 접근 방법의 유용성이 입증되었으며 결과적으로 본 논문에서 보여 준 해석기법은 유사한 시스템의 특성 규명에 유효하게 적용될 수 있음을 시사하고 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.419-426
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• 2020

본 연구에서는 철골편심가새골조 시스템을 대상으로 다목적최적화기법을 통해 설계를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 최적화 설계를 위해 유전 알고리즘의 일종인 NSGA-II를 활용하였다. 여기서, 목적함수는 이율배반적 관계를 갖는 구조물량과 층간변위로 하여 최소화되고, 제약조건에는 구조기준에서 요구하는 내력비, 링크의 회전각 등을 포함하였다. 제약조건은 최적화 알고리즘 내에서 각 항목을 위반할수록 목적함수 값을 크게 증가시키는 벌금함수의 형태를 가지고 있다. 설계기준에서 EBF 시스템의 설계규정은 링크 부재만 항복이 허용되며 나머지 부재는 링크 항복 시 발생되는 부재력을 탄성상태에서 견디도록 의도한 역량설계법에 기초한다. 그러나 최적화를 통해 도출된 결과 중 일부는 구조기준의 설계조항은 만족하지만 특정층 링크에 소성변형이 집중되어 연약층을 형성함으로써 기준에서 의도하는 역량설계의 원칙을 위배하는 결과가 나타났다. 이를 해결하기 위해 모든 링크의 전단 초과강도계수 중 최대값이 최소값의 1.25배를 넘지 않도록 하는 제약식을 추가하였다. 새로운 제약식을 추가한 경우 모든 최적해는 설계기준과 역량설계의 원칙을 준수하는 것으로 나타났다. 모든 설계안에서 보 경간에 대한 링크의 길이비는 전단링크의 범주에 해당하는 10% ~ 14%였다. 전체적으로 설계안들은 링크의 초과강도 계수비가 가장 지배적인 제약으로 작용하였으며, 구조기준의 요구사항 중 층간변위와 내력비 등의 항목에서 허용치에 비해 매우 보수적으로 설계되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.285-296
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• 1999

선행재하공법은 압밀에 의해 침하를 발생시켜 구조물에 유해한 침하를 미리 끝나게 하여 잔류침하를 방지하고, 지반의 강도를 증가시켜서 구조물 기초지반의 전단파괴를 방지하거나 지지력을 증대시킬 목적으로 사용된다. 그러나 선행재하공법을 위해서 연약지반 위에 성토할 때 재하 하중에 의해서 큰 변형이 발생하게 되며, 또한 활동파괴가 발생할 우려도 높다. 이러한 활동파괴를 방지하기 위해 성토체 내부에 인장보강재를 설치하는 보강토 공법이 많이 사용되고 있다. 그러나 현재까지 성토하중에 의한 점토지반의 강도증가율과 성토보강재의 저항력을 동시에 고려한 안정해석에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 위의 내용을 포함한 연약지반상 성토의 안정해석용 프로그램(REAP)을 개발하였다. 본 프로그램(REAP)을 사용하면 단계성토를 하는 과정 중 안정해석을 행하여, 설계허용안전율 이하가 되는 위치에서 안정대책을 수립할 수 있다. 그리고 활동파괴면의 위치를 계산하여, 그 위치에서 보강재력을 인장강도 또는, 상대변위에 의해 발생한 인장력으로 나누어 안정해석에 적용할 수 있으며, 보강재력에 의해 증가된 저항모멘트도 계산할 수 있다. 또 예상되는 공사기간을 추정할 수 있으며, 성토체의 안정을 유지하기 위한 적절한 대책공법의 선정시기를 결정할 수 있으므로 안전하고 경제적인 성토의 설계가 가능하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.50-56
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• 2017

고층건물에서 횡력 저항의 주된 역할을 하는 외주골조는 기둥과 보를 직교시켜 구성하는 것이 일반적이었으나 최근 다양한 그리드형태의 부재배치가 이루어지고 있다. 선행연구에서는 아이소트러스 그리드를 고층건물의 외주골조로 적용한 구조적 적합성이 검토되었다. 본 연구에서는 $IsoTruss^{(R)}$ 그리드(ITG) 구조의 예비단계 설계시 외주골조 부재의 소요단면적 산정방법을 제안하였다. 모듈의 변형과 하중과의 평형조건, 허용 횡변위, 그리고 건물의 휨변형 대 전단변형의 비를 변수로 하여 소요단면적을 유도하였다. ITG 구조에서 외주골조의 부재는 횡하중에 직각인 평면(PPR), 평행한 평면(PPL), 경사진 평면(POQ)에 배치되는데 POQ에 배치된 부재는 PPR 또는 PPL에 투영시켜 부재의 강성을 반영하였다. 소요단면적은 모듈에 작용하는 전단력과 모멘트에 의해 영향을 받는데 부재사이즈 조닝을 달리하여 3가지 모델을 비교하였다. 본 연구의 효용성을 검증하기 위해 64층 건물을 설계하여 해석하였다. 최대 횡변위, 철골량, 기둥의 축력강도비를 비교분석하여 부재사이즈 조닝의 효과를 알아보았다. 제안식을 이용한 횡변위가 제한치의 약 97.3%로 나와 제안식을 설계 초기단계에서 부재사이즈의 선정에 유용하게 적용할 수 있다.