• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.45-52
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• 2014

차량의 양호한 주행성능 확보를 위한 터널공사의 증가와 더불어 터널시공 중 터널 붕락 및 과다변위 발생사례가 증가하고 있다. 터널공사의 특징이 지반의 강도특성을 최대한 이용하는 경험적인 시공방법이라는 측면에서 터널붕락 및 과다변위 발생사례에 대한 붕락 및 과다변위 발생 원인분석이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 취약지반조건에서 대표적인 붕락 및 과다변위 발생사례의 붕락 원인에 대하여 분석하였다. 분석결과, 국지성 강우량의 증가, 시공 중 계측값의 지속적인 증가, 단층파쇄대가 지표면까지 연결되는 지반조건이 공통적으로 존재하는 경우 대규모 붕락 또는 과다변위가 발생한 것으로 분석되었다.

• Computers and Concrete
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• 제33권5호
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• pp.545-557
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• 2024

A real-case incident occurred where a 9-meter-high segment of a pre-fabricated concrete separation wall unexpectedly collapsed. This collapse was triggered by improperly depositing excavated soil against the wall's back, a condition for which the wall segments were not designed to withstand lateral earth pressure, leading to a flexural failure. The event's analysis, integrating technical data and observational insights, revealed that internal forces at the time of failure significantly exceeded the wall's capacity per standard design. The Lattice Discrete Particle Model (LDPM) further replicates the collapse mechanism. Our approach involved defining various parameter sets to replicate the concrete's mechanical response, consistent with the tested compressive strength. Subsequent stages included calibrating these parameters across different scales and conducting full-scale simulations. These simulations carried out with various parameter sets, were thoroughly analyzed to identify the most representative failure mechanism. We developed an equation from this analysis that quickly correlates the parameters to the wall's load-carry capacity, aligned with the simulation. Additionally, our study examined the wall's post-peak behavior, extending up to the point of collapse. This aspect of the analysis was essential for preventing failure, providing crucial time for intervention, and potentially averting a disaster. However, the reinforced concrete residual state is far from being fully understood. While it's impractical for engineers to depend on the residual state of structural elements during the design phase, comprehending this state is essential for effective response and mitigation strategies after initial failure occurs.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.28-39
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• 2013

비보강 조적벽체를 이용한 저층 건축물은 국내에 가장 흔히 볼 수 있는 주거형태이지만, 비보강 조적벽체는 높은 횡강성에 비하여 연성능력 부족 등의 이유로 지진으로부터 구조적 피해를 피하기 힘든 횡력저항시스템으로 알려져 있다. 하지만, 국내 비보강 조적벽체 전단강도와 전단강성에 대한 실험적 연구는 부족한 편이며, 실제 지진이 발생했을 비보강 조적벽체를 횡력저항요소로 사용하는 건축물의 내진성능에 대한 연구는 상대적으로 부족한 실정이다. 이로 인하여 국내 비보강 조적벽체의 특성을 반영하고 있다고 볼 수 없는 FEMA 356에서 제시하고 있는 비보강 조적벽체의 전단강도와 강성을 준용하여 사용하고 있다. 본 연구에서는 우선 FEMA 356에서 제시하고 비보강 조적벽체의 전단강도와 강성을 실험결과와의 차이에 대해 기술하고, 이 차이가 현황조사와 실험데이터를 바탕으로 결정한 표본 비보강 조적조 건축물의 내진성능에 미치는 영향과 경과년수에 따른 영향을 증분동적해석을 이용하여 계산된 붕괴여유비와 구조성능의 불확실성을 표현하는 베타값을 이용하여 분석하였다. 해석결과를 통하여 FEMA 356에 의한 전단강도와 강성을 사용할 경우 조적조 건축물의 붕괴여유비와 베타값을 과소평가하는 것으로 나타났다. 하지만, 두 경우 모두 국내 내진설계기준에서 제시하는 성능기준을 만족하지 않는 것으로 나타났으며, 경과연수가 클수록 이런 현상은 뚜렷해지며, 30년 이상 경과된 조적조 건축물은 2400년 재현주기의 지진에 붕괴확률이 약 90%에 도달하는 것으로 나타났다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.699-710
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• 2020

Pitting corrosion commonly shaped in hull structure due to marine corrosive environment seriously causes the deterioration of structural performance. This paper deals with the ultimate strength behaviors of stiffened ship panels damaged by the pits subjected to uniaxial compression. A series of no-linear finite element analyses are carried out for three stiffened panels using ABAQUS software. Influences of the investigated typical parameters of pit degree (DOP), depth, location and distribution on the ultimate strength strength are discussed in detail. It is found that the ultimate strength is significantly reduced with increasing the DOP and pit depth and severely affected by the distribution. In addition, the pits including their distributions on the web have a slight effect on the ultimate strength. Compared with regular distribution, random one on the panel result in a change of collapse mode. Finally, an empirical formula as a function of corrosion volume loss is proposed for predicting the ultimate strength of stiffened panel.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.67-74
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• 2010

최근 기상이변에 따라 폭설로 인한 비닐하우스의 붕괴가 빈번해져서 농가의 피해가 증가하고 있다. 하지만 이에 대한 대책연구는 미약하여 매년 농가의 피해는 되풀이 되고 있다. 그리하여 본 연구에서는 고강도 변단면 부재를 이용한 모듈을 적용하여 근본적인 구조체의 붕괴를 방지하고, 인장타이재를 이용한 추가적인 보강을 통하여 비닐하우스의 붕괴를 방지하고자 한다. 비닐하우스 프레임의 경우 처짐설계보다는 강도설계에 의해 단면이 지배되므로 모멘트가 최대가 되는 부분에 고강도의 변단면 부재를 적용한다. 현재 설치된 비닐하우스의 형태는 아치의 형태를 하고 있으나, 구조적으로는 곡선부(보)와 직선부(기둥)가 불연속의 형상을 하고 있어 연직하중에 대해 아치거동보다는 프레임거동을 하는 취약한 구조시스템이다. 직선부재(기둥) 상단에 폭설 시에만 임시적으로 인장타이재를 추가함으로써 모멘트로 저항하던 프레임 구조체를 축력에 저항하는 타이아치형 구조체로의 단기적인 변화를 유도하여 구조체의 내력을 증가시키고자 한다. 고강도 변단면 부재를 이용하면 조합강도비가 10~30% 정도 감소하였으며, 인장타이재를 이용하여 추가보강하면 조합강도비가 절반 이하로 감소하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제4권3호
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• pp.1-5
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• 2010

Understanding the crushing behaviour of aluminum honeycombs under dynamic loading is useful for crash simulations of vehicles and for design of impacting energy absorbers. In the study of honeycomb crushing under quasi-static, dynamic loading, the most important parameter is crush strength. Crush strength is indicated to energy absorption characteristic of aluminum honeycomb. In this study, Using Finite Element Analysis carried out crush strength of hexagonal aluminum honeycomb then the results was compared with Quasi-static test. Consequently, Crush strength is different in quasi-static loading and dynamic loading about 16%.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.55-61
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• 2009

국토의 70%가 산지인 우리나라는 최근들어 도로터널 건설이 급증하고 있다. 본 논문에서 최근 풍화파쇄대 구간에서 흔히 붕락되는 터널 붕락 유형을 분석하였다. 터널붕락 유형을 분석한 결과, 과거와는 붕락 유형이 다른 양상을 보이고 있는것을 분석되었다. 과거의 터널 붕락 유형은 저토피고 구간 계곡부에서 강우 직후, 터널굴착 주변 지반의 전단강도 감소로 인하여 국부적인 붕락이 발생하였으나 최근의 붕락 유형을 조사해 보면 대심도 구간에서 또는 굴착후 1차 지보재를 설치한후, 붕락이 발생하고 있다. 또한 지반조건이 전반적으로 매우 연약하여 적절한 지보가 설치되지 못하여, 막장 후방에 위치한 숏크리트에 과다한 균열 발생, 또는 국부적인 붕락이 발생하고 있는 경우가 종종 발생하고 있다. 본 논문에서는 최근에 발생되었던 터널 붕락 사례 분석을 통하여 붕락원인과 보강공법에 대하여 조사분석을 실시하였다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.171-180
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• 2015

A shaking table test was conducted at the E-Defense shaking table facility to investigate the damage and collapse behavior of a steel high-rise building under exceedingly large ground motions. The specimen is a one-third scale 18-story steel moment frame designed and constructed according to design specifications and practices used in the 1980s and 1990s. The shaking table tests used a long-duration, long-period ground motion simulated for a sequential Tokai, Nankai, and Nankai earthquake scenario. The building specimen was subjected to a series of progressively increasing scaled motions until it completely collapsed. The damage to the steel frame began through the yielding of beams along lower stories and column bases of the first story. After several excitations by increasing scaled motions, cracks initiated at the welded moment connections and fractures in the beam flanges spread to the lower stories. As the shear strength of each story decreased, the drifts of lower stories increased and the frame finally collapsed and settled on the supporting frame. From the test, a typical progression of collapse for a tall steel moment frame was obtained, and the hysteretic behavior of steel structural members including deterioration due to local buckling and fracture were observed. The results provide important information for further understanding and an accurate numerical simulation of collapse behavior.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권3호
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• pp.421-433
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• 2020

Masonry infills are normally considered as non-structural elements in design practice, therefore, the interaction between the bounding frame and the strength contribution of masonry infills is commonly ignored in the seismic analysis work of the RC frames. However, a number of typical RC frames with irregular distributed masonry infills have suffered from undesirable weak-story failure in major earthquakes, which indicates that ignoring the influence of masonry infills may cause great seismic collapse risk of RC frames. This paper presented the investigation on the risk of seismic collapse of RC frames with irregularly distributed masonry infills through a large number of nonlinear time history analyses (NTHAs). Based on the results of NTHAs, seismic fragility curves were developed for RC frames with various distribution patterns of masonry infills. It was found that the existence of masonry infills generally reduces the collapse risk of the RC frames under both frequent happened and very strong earthquakes, however, the severe irregular distribution of masonry infills, such as open ground story scenario, results in great risk of forming a weak story failure. The strong-column weak-beam (SCWB) ratio has been widely adopted in major seismic design codes to control the potential of weak story failures, where a SCWB ratio value about 1.2 is generally accepted as the lower limit. In this study, the effect of SCWB ratio on inter-story drift distribution was also parametrically investigated. It showed that improving the SCWB ratio of the RC frames with irregularly distributed masonry infills can reduce inter-story drift concentration index under earthquakes, therefore, prevent weak story failures. To achieve the same drift concentration index limit of the bare RC frame with SCWB ratio of about 1.2, which is specified in ACI318-14, the SCWB ratio of masonry-infilled RC frames should be no less than 1.5. For the open ground story scenario, this value can be as high as 1.8.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1249-1250
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• 2013