• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권1호
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• pp.115-135
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• 2021

This paper focuses on examining the effects of span arrangements on displacement responses of plan-symmetric RC frame buildings designed using the direct displacement-based design (DDBD) method by employing non-linear analyses and the skew seismic attack. In order to show the desired performance of DDBD design approach, the force-based design approach is also used to examine the seismic performance of the selected structures. To realize this objective, 8-story buildings with different plans are selected. In addition, the dynamic behavior of the structures is evaluated by selecting 3, 7, and 12-story buildings. In order to perform non-linear analyses, OpenSees software is used for modeling buildings. Results of an experimental model are used to validate the analytical model implemented in OpenSees. The results of non-linear static and non-linear dynamic analyses indicate that changing span arrangements does not affect estimating the responses of structures designed using the DDBD approach, and the results are more or less the same. Next, in order to apply the earthquake in non-principle directions, DDBD structures, designed for one-way performance, are designed again for two-way performance. Time history analyses are performed under a set of artificial acceleration pairs, applied to structures at different angles. It is found that the mean maximum responses of earthquakes at all angles have very good agreement with the design-acceptable limits, while the response of buildings along the height direction has a relatively acceptable and uniform distribution. Meanwhile, changes in the span arrangements did not have a significant effect on displacement responses.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.5-13
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• 2022

본 연구에서는 국내 지진모의시험 수행 시 모래지반의 모사를 위해 국내에서 널리 이용되는 지반재료인 인공규사를 대상으로 상대밀도 차이에 따른 진동삼축시험을 수행하여 인공규사의 동적특성 및 액상화 저항특성을 실험적으로 분석하였다. 상대밀도 조건을 40%, 60%, 80%로 달리한 시험결과를 통해 상대밀도에 따른 액상화 저항특성을 확인하였으며, 액상화 진동저항응력비(Cyclic resistance stress ratio, CRR) 산정 곡선을 도시하였다. 또한, 액상화 진동저항응력비(CRR) 산정곡선의 타당성을 검토하기 위해 실내진동삼축시험에 사용된 규사로 이루어진 인공지반을 조성한 후, 간편예측법과 상세예측법을 통한 액상화 평가를 수행하여 각각의 안전율을 비교·검토하였다. 최종적으로, 상대밀도를 달리한 실험을 통해 인공규사의 동적물성을 파악하여 결과를 도출하였으며, 이 결과를 물성치로 적용한 상대밀도 40% 간편예측법은 안전율이 1로 안전한 지반으로 도출된 반면 상세예측법은 0.05작은 값으로 결과가 도출되었다.

• Advances in concrete construction
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• 제13권5호
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• pp.385-394
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• 2022

Recently, an increasing number of cutting-edged studies have shown that designing a smart active control for real-time implementation requires piles of hard-work criteria in the design process, including performance controllers to reduce the tracking errors and tolerance to external interference and measure system disturbed perturbations. This article proposes an effective artificial-intelligence method using these rigorous criteria, which can be translated into general control plants for the management of civil engineering installations. To facilitate the calculation, an efficient solution process based on linear matrix (LMI) inequality has been introduced to verify the relevance of the proposed method, and extensive simulators have been carried out for the numerical constructive model in the seismic stimulation of the active rigidity. Additionally, a fuzzy model of the neural network based system (NN) is developed using an interconnected method for LDI (linear differential) representation determined for arbitrary dynamics. This expression is constructed with a nonlinear sector which converts the nonlinear model into a multiple linear deformation of the linear model and a new state sufficient to guarantee the asymptomatic stability of the Lyapunov function of the linear matrix inequality. In the control design, we incorporated H Infinity optimized development algorithm and performance analysis stability. Finally, there is a numerical practical example with simulations to show the results. The implication results in the RMS response with as well as without tuned mass damper (TMD) of the benchmark building under the external excitation, the El-Centro Earthquake, in which it also showed the simulation using evolved bat algorithmic LMI fuzzy controllers in term of RMS in acceleration and displacement of the building.

• Steel and Composite Structures
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• 제41권5호
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• pp.761-773
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• 2021

This study presents a 3D non-linear finite element (FE) assessment of dynamic soil-structure interaction (SSI). The numerical investigation has been performed on the time domain through a Finite Element (FE) system, while considering the nonlinear behavior of soil and the multi-directional nature of genuine seismic events. Later, the FE outcomes are analyzed to the recorded in-situ free-field and structural movements, emphasizing the numerical model's great result in duplicating the observed response. In this work, the soil response is simulated using an isotropic hardening elastic-plastic hysteretic model utilizing HSsmall. It is feasible to define the non-linear cycle response from small to large strain amplitudes through this model as well as for the shift in beginning stiffness with depth that happens during cyclic loading. One of the most difficult and unexpected tasks in resolving soil-structure interaction concerns is picking an appropriate ground motion predicted across an earthquake or assessing the geometrical abnormalities in the soil waves. Furthermore, an artificial neural network (ANN) has been utilized to properly forecast the non-linear behavior of soil and its multi-directional character, which demonstrated the accuracy of the ANN based on the RMSE and R² values. The total result of this research demonstrates that complicated dynamic soil-structure interaction processes may be addressed directly by passing the significant simplifications of well-established substructure techniques.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.49-56
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• 2022

Tuned mass damper (TMD) is widely used to reduce dynamic responses of structures subjected to earthquake loads. A smart tuned mass damper (STMD) was proposed to increase control performance of a traditional passive TMD. A lot of research was conducted to investigate the control performance of a STMD based on analytical method. Experimental study of evaluation of control performance of a STMD was not widely conducted to date. Therefore, seismic response reduction capacity of a STMD was experimentally investigated in this study. For this purpose, a STMD was manufactured using an MR (magnetorheological) damper. A simple structure presenting dynamic characteristics of spacial roof structure was made as a test structure. A STMD was made to control vertical responses of the test structure. Two artificial ground motions and a resonance harmonic load were selected as experimental seismic excitations. Shaking table test was conducted to evaluate control performance of a STMD. Control algorithms are one of main factors affect control performance of a STMD. In this study, a groundhook algorithm that is a traditional semi-active control algorithm was selected. And fuzzy logic controller (FLC) was used to control a STMD. The FLC was optimized by multi-objective genetic algorithm. The experimental results presented that the TMD can effectively reduce seismic responses of the example structures subjected to various excitations. It was also experimentally shown that the STMD can more effectively reduce seismic responses of the example structures conpared to the passive TMD.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.9-18
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• 2023

이 논문의 목적은 콘크리트 댐의 내진성능평가 시 현행 설계기준과 평가요령에서 제시하는 감쇠비 값 크기에 대한 적용방안의 적정성을 검토하고 개선안을 제시하는 것이다. 연구결과 동적탄성해석 시 감쇠비의 크기는 지진하중의 크기가 유사하고 감쇠비에 대한 재현성이 검증된 유사댐의 사례를 참조할 필요가 있으며, 동적소성해석 시에는 지진하중의 크기와 상관없이 초기 탄성거동을 고려하여 감쇠비를 낮은값으로 적용하고 비선형 거동 시 이력감쇠가 추가되도록 고려할 필요가 있다. 또한 암반상에 위치한 콘크리트 댐체는 방사감쇠 효과가 미미하므로 방사감쇠를 반영하기 위해 콘크리트 댐체의 감쇠비를 증가시키는 것은 합리적이지 않다. 따라서 콘크리트 댐의 현실적인 내진성능평가를 위해 현행 댐 설계기준과 평가요령에 수록된 감쇠비 관련내용에 대해 개정이 필요하다.

• 지질공학
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• 제33권2호
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• pp.293-305
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• 2023

지진이 발생할 때 대한 지진동 증폭 현상을 확인하기 위해 1g 진동대와 연성토조(Laminar Shear Box, LSB)를 이용하여 모형지반을 조성하였고, 3가지 모델에 대하여 지진동 증폭현상에 대하여 확인하였다. 3가지의 모형지반을 선정하였으며 모든 모형지반에서 조밀한 층과 느슨한 층으로 나누었고, 지반모형의 경우는 다층 수평지반, 다층 제방지반, 다층 분지지반모형으로 선정하였다. 각 지반모형을 제작하며 가속도계 매설을 진행하였으며, 인공지진파, Sinesweep파와 Sine 10 Hz의 지진파를 통하여 증폭현상을 확인하였다. 최대지반가속도(Peak ground acclelration, PGA)와 응답스펙트럼 가속도(Spectrum acceleration, SA)를 통해 지진동 증폭현상을 확인하였다. 수평 다층지반에서 조밀한 지반을 통과 후 느슨한 지반에서 가속도 증폭이 조밀한 지반에 비해 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 다른 두 모형지반에서는 층의 경계면을 통과 후 점차 중심부에서 가속도 증폭이 더 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.41-51
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• 2023

설치 경사각도에 따른 삼축내진말뚝의 동적 거동 특성을 파악하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. FLAC3D를 통해 3차원 수치모델을 구축하였으며, 동적 원심모형실험과의 비교를 통해 검증하였다. 수치해석 결과, 경사각도에 따라 말뚝의 동적 거동이 확연히 달라짐을 확인하였다. 실지진파 조건(Capetown EQ, San Fernando EQ)에서는 경사각도가 15도 일 때, 다른 경사각도(0도, 30도)에 비해 말뚝의 휨모멘트 및 침하량이 적음을 알 수 있었다. 반면 인공지진파 조건(Sine 2Hz EQ)에 대해서는 경사각도가 0도 일 때 가장 적은 부재력(휨모멘트, 축력) 및 침하량을 보여 지진파의 특성에 따라 동적 거동이 달라짐을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.103-112
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• 2007

구조 재료와 시공기술의 발달로 구조물은 높고 길게 설계할 수 있게 되었으나, 그에 따른 진동문제와 사용성에 관한 문제가 발생하였고, 구조물의 과다한 변위는 구조물에 심각한 손상을 발생시켰다. 이러한 구조물의 진동 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 구조물의 상태벡터와 제어력만으로 구성된 훈련패턴을 기본으로 하여 인공신경망이론과 확률신경망이론을 사용하여 구조물의 진동을 능동제어하는 방법을 제안하였다. 구조물의 제어를 위해 LQR 제어알고리즘을 이용하여 구조물의 상태벡터와 제어력을 구한 후, 상태벡터를 입력으로 제어력을 출력으로 하는 인공신경망과 확률신경망의 훈련패턴을 구성하였다. 제안된 방법을 사용하여 Northridge 지진하중을 받는 3층 빌딩구조물을 제어하였고, 제안된 인공신경망과 확률신경망의 제어 결과를 비교하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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• pp.25-48
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• 2004

구조물의 시간경과에 따른 변형 및 성능저하 현상은 인위적 요인 및 시간경과에 따른 지반상태의 변화 혹은 지반 변위요인의 누적에 의해 발생한다. 본 연구에서는 경상남도 경주시에 위치한 첨성대를 연구대상으로 설정하였다. 첨성대는 약 1,300여 년 전 건립된 석축구조물로서 지반침하로 약간 기울어져 있으며, 일부 석재 사이의 틈이 벌어져 있는 상태이다. 본질적인 대책수립을 위하여 본 연구에서는 이러한 목적을 위하여 3차원 레이저스캐닝시스템에 의한 (형상)역공학적 연구, 물리탐사에 의한 지반공학적 특성 연구 및 고유진동수 측정에 의한 첨성대의 동적특성 등의 다음과 같은 연구들을 수행하였다. 첫째, 정밀측량에 의한 첨성대의 정밀한 변형량 측정 및 지속적인 변위측정을 위하여 3차원 레이저 스캐닝에 의한 첨성대의 3차원 공간위치정보를 취득하여 형상역공학에 의한 3차원 벡터이미지 형상구현 및 첨성대의 크기, 변위량, 변위방향 등 여러 가지 제원을 구하고자 하였다. 둘째, 다양한 비파괴적 물리탐사 방법들을 적용하여 첨성대 및 주변 지반의 물성분포 및 지반특성을 파악하고자 하였다. 한편, 다양한 물리탐사를 통하여 향후 유사한 조사에 있어서 적절한 물리탐사 방법을 제시하고자 하였다. 셋째, 경주 첨성대의 1/10 모형에 대한 동적특성실험 및 실물에 대한 고유진동수 측정을 통해 첨성대의 구조적 특성을 연구하여 첨성대의 구조특성 및 상태판단 및 동적특성 파악에 의한 내진성능을 판단하고자 하였다.