• 제목/요약/키워드: Collapse behavior analysis

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대형파괴재하시험을 통한 쏘일네일 벽체의 거동분석 (Behavior Analysis of Soil Nailed Wall through Large Scaled Load Test)

  • 강인규;권영호;박신영;이승현;김홍택
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.51-60
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    • 2008
  • 쏘일네일링 공법은 국내에서 지하굴착시 가시설 벽체뿐만 아니라 사면보강에도 많이 사용하고 있는 공법으로 실물크기의 쏘일네일링 벽체에 관한 연구는 주로 현장계측결과 및 현장인발시험결과에 국한된 연구가 대부분이다. 특히 쏘일네일링 보강벽체에 대한 대형파괴재하시험과 관련된 학술적 연구 성과는 거의 없는 상태이다. 이 연구에서 쏘일네일링 보강벽체에 대한 대형파괴재하시험 사례를 소개하고 이를 통해 규명된 쏘일네일링 보강벽체의 거동특성과 유지관리차원에서 활용 가능한 벽체의 사용한계에 해당하는 허용변위 및 벽체의 파괴상태에 해당하는 극한변위를 제시하였다. 또한 하중비와 발생 변위비의 관계로 부터 쏘일네일링 보강벽체의 사용성에 이상이 없는 최소한의 소요안전율에 대한 제시가 이루어졌다.

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항공기 충돌에 대한 사장교의 구조거동 평가: 수치해석적 접근 (Structural Behavior Evaluation of a Cable-Stayed Bridge Subjected to Aircraft Impact: A Numerical Study)

  • 최근기;이정휘;정철헌;안동우;윤재용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.137-149
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    • 2021
  • 장교는 공공성이 매우 높은 사회기반시설물로 운용 중 안전성 확보가 필수적이며, 붕괴 또는 파손 시 신속한 대처가 필요하다. 사장교의 붕괴 또는 파손을 야기시킬 수 있는 원인은 크게 자연재난과 사회재난으로 분류할 수 있다. 이 중 사회재난에 속하는 충돌사고는 차량이 교량 하부구조인 교각에 충돌하는 사고, 항공기의 결함으로 인한 추락사고 등이 있을 것이며, 해상교량의 경우 주탑 하단에서의 선박 충돌사고가 있을 것이다. 본 연구에서는 수치해석적 접근법을 기반으로 항공기 충돌에 대한 사장교의 구조거동을 평가하는 절차를 제안하고, 충돌해석을 수행하여 절차의 타당성을 보였다. 제안된 절차에는 1) 적절한 항공기 충돌 시나리오 설정, 2) 사장교의 복잡한 거동 메커니즘을 고려한 구조 모델링, 3) 충돌해석을 통한 구조거동 평가가 포함된다. 해석 결과, 본 연구에서 설정한 시나리오는 대상 교량에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났지만, 향후 다양한 시나리오를 통한 충돌해석을 수행한다면 교량에 심각한 손상을 일으키는 하중 위치 및 임계 하중 수준을 결정할 수 있을 것으로 판단한다. 본 연구에서 수행한 충돌해석 절차를 바탕으로 사장교에서 발생하는 항공기 충돌에 대한 간접적인 평가가 가능할 것으로 기대된다.

내진성능의 증분동적해석을 위한 비선형 약산법의 비교 검토 (Comparison of Approximate Nonlinear Methods for Incremental Dynamic Analysis of Seismic Performance)

  • 배경근;유명화;강병두;김재웅
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.79-87
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    • 2008
  • 구조물의 내진 성능 평가는 구조물에 가해진 지진력에 대한 변위요구와 같은 구조물의 성능 평가를 필요로 한다. 증분동적해석(IDA)은 지진하중에 대한구조물의 성능 평가를 위해 최근에 알려진 해석 방법이다. 이 방법은 구조물의 탄성 단계에서부터 항복, 파단에 이르기까지 지반가속도의 증가 수준에 따른 구조물의 전체 거동을 파악할 수 있는 방법이다. 대부분의 구조물들은 강한 지진을 받을 경우, 비선형 거동의 변형이 예상된다. 여러 가지 비선형해석법 가운데 구조물의 내진역량을 계산하기 위한 가장 정확한 방법은 비선형 시간이력해석(NRHA)이긴 하나 많은 시간과 노력이 요구되고 있다. 따라서 구조물의 비선형 거동을 보다 간편하게 예측하기 위한 정확하고 실용적인 비선형 약산해석법에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 비선형 모드중첩법(UMRHA)은 pushover곡선으로부터 구한 등가단자유도계를 비선형 시간이력해석 또는 응답스펙트럼을 이용하여 구조물의 비선형 응답을 구할 수 있는 방법이다. 직접스펙트럼해석법(DSA)은 pushover 해석으로부터 구조물의 선형 진동주기와 항복강도를 구한 다음, 반복계산 없이 비선형 응답을 직접 산정하는 약산법이다. 본 연구에서는 내진성능의 증분동적해석을 위한 비선형 약산법의 정확성과 신뢰성을 비교 검토한다.

개구부가 있는 비내력벽을 고려한 저층 RC골조구조물의 지진거동 평가 (Evaluation of Seismic Behavior for Masonry Infilled RC Moment Resisting Frame with Openings)

  • 고현;박용구;이동근
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.483-489
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    • 2008
  • Masonry infill walls are frequently used as interior partitions and exterior walls in low- or middlerise RC buildings In the structural design and assessment of structural behaviors of buildings, the infill walls are usually treated as non-structural elements and they are ignored in analytical models. In this study, seismic behaviors of RC frame with/without masonry infill walls were investigated. To this end, the infill walls were modeled as equivalent diagonal struts. Based on analytical results, it has been shown that masonry infill walls can increase the global strength and stiffness of a structure. Accordingly, inter-story drift ratio will be decreased but seismic forces applied to the structure were increased than design seismic load because natural period of the structure was decreased. It is also seen from the analytical results that the inelastic deformation of RC frame with soft story is concentrated on the first story columns and thus, partial damage may have possibility of collapse of system.

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고정지점 포물선 아치의 면내 좌굴강도 (In-plane buckling strength of fixed parabolic arch)

  • 문지호;윤기용;조영래;이학은
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.301-310
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    • 2006
  • 면외로 적절히 구속되어 있는 아치의 극한강도는 소성 휨모멘트와 면내 연구는 압축력을 받는 고정지점 포물선 아치의 면내 좌굴 거동과 강도에 관한 연구를 수행하고, 압축력과 휨모멘트를 받는 고정지점 포물선 아치로 연구를 확장하였다. 본 연구 결과 한계 세장비를 제안하여 아치의 좌굴 모드를 구분하는 방법을 제안하였으며, 직선기둥의 좌굴곡선을 이용하여 압축력을 받는 고정지점 포물선 아치의 극한하중을 평가하였다. 마지막으로 직선 부재의 보-기둥 연성식을 수정하여 고정지점을 갖는 포물선 아치에 적용하였다.

Behavior of multi-story steel buildings under dynamic column loss scenarios

  • Hoffman, Seth T.;Fahnestock, Larry A.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제11권2호
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    • pp.149-168
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    • 2011
  • This paper presents a computational study of column loss scenarios for typical multi-story steel buildings with perimeter moment frames and composite steel-concrete floors. Two prototype buildings (three-story and ten-story) were represented using three-dimensional nonlinear finite element models and explicit dynamic analysis was used to simulate instantaneous loss of a first-story column. Twelve individual column loss scenarios were investigated in the three-story building and four in the ten-story building. This study provides insight into: three-dimensional load redistribution patterns; demands on the steel deck, concrete slab, connections and members; and the impact of framing configuration, building height and column loss location. In the dynamic simulations, demands were least severe for perimeter columns within a moment frame, but the structures also exhibited significant load redistribution for interior column loss scenarios that had no moment connectivity. Composite action was observed to be an important load redistribution mechanism following column loss and the concrete slab and steel deck were subjected to high localized stresses as a result of the composite action. In general, the steel buildings that were evaluated in this study demonstrated appreciable robustness.

송전철탑 부분축소모형의 실험적 연구 (Experimental Study of Steel Transmission Tower using Partially Scaled Model)

  • 김종민;김승준;박종섭;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.335-344
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    • 2010
  • 본 논문에서는 실험적 연구를 통해 송전철탑의 극한 거동을 규명하고 보-트러스 구조해석모델의 적합성을 평가하였다. 해석적 연구를 통해 충분히 검증된 송전철탑의 부분 축소 모형을 실험체로 제작하였으며, 이를 극한파괴가 발생할 때 까지 수평방향으로 가력하였다. 그 결과 기존 연구에서 제안된 구조해석모델을 실험적으로 검증하였으며, 송전철탑의 극한 내력 또한 해석적 연구 결과와 잘 부합하는 것으로 판명되었다. 그리고 각재부 및 각재부 제1윗절간 주주재에서 파괴가 일어난 후 인접 부재로 전이되는 송전철탑 구조물 파괴 모드의 유사성을 확인하였다.

Dynamic Response of Drill Floor to Fire Subsequent to Blowout

  • Kim, Teak-Keon;Kim, Seul-Kee;Lee, Jae-Myung
    • 한국해양공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.110-119
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    • 2020
  • Explosions and fires on offshore drilling units and process plants, which cause loss of life and environmental damage, have been studied extensively. However, research on drilling units increased only after the 2010 Deepwater Horizon accident in the Gulf of Mexico. A major reason for explosions and fires on a drilling unit is blowout, which is caused by a failure to control the high temperatures and pressures upstream of the offshore underwater well. The area susceptible to explosion and fire due to blowout is the drill floor, which supports the main drilling system. Structural instability and collapse of the drill floor can threaten the structural integrity of the entire unit. This study simulates the behavior of fire subsequent to blowout and assesses the thermal load. A heat transfer structure analysis of the drill floor was carried out using the assessed thermal load, and the risk was noted. In order to maintain the structural integrity of the drill floor, passive fire protection of certain areas was recommended.

쏘일네일링 벽체에 대한 대형파괴재하시험 사례 (A Case Study on the Large Scaled Load Test of Soil Nailed Walls)

  • 강인규;류정수;권영호;이승현;박신영
    • 기술발표회
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    • 통권2006호
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    • pp.135-145
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    • 2006
  • Soil nailing systems are generally many used in underground excavations and reinforcements of slopes since the first construction as a temporary retaining wall in 1993, Korea. In recently, they are many attempts to expand the permanent reinforcements of slopes However, experimental studies related to soil nailing systems are insufficient Specially, there are no researches related in the large scaled load tests of soil nailed walls in Korea In this study, a case study on the large scaled load tests of soil nailed walls is introduced and the behavior characteristic of them is investigated Also, they are proposed allowable deformation corresponding to the serviceability limit of soil nail walls and ultimate deformation corresponding to the collapse state of the walls. These results can be applied to the maintenance management of soil nailed walls And analysis on the required minimum factor of safety of soil nailed walls using the relation curve of load ratio and deformation ratio are carried out

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대형 유조선 충돌 시 2차사고 방지를 위한 잔류강도 예측 기법 개발 (Development of a Method for Prediction of Residual Strength for Prevention of Secondary Accidents on Large Oil Tankers Subjected to Collisions)

  • 백승준;손정민;백점기;김상진
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권2호
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    • pp.144-152
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    • 2018
  • This study aims to establish a mathematical formula to provide rapid and safety estimation of the damaged double hull tankers under ship-ship collision. Difference in heights between the striking and struck ships 'h' and penetration depth 'x' were considered as the main parameters. In ship-ship interaction, Large oil tankers are selected as target struck vessels, and they are struck by Very Large Crude-Oil Carrier (VLCC) class oil tanker. The residual strength of damaged ship at several locations and collision scenarios were carried out using Intelligent Supersize Finite Element Method (ISFEM) which considers the progressive collapse behavior of ship hulls strength. Based on these results, satisfactory was achieved and empirical formula was successfully established using the regression analysis method by deploying the height difference 'h' and penetration depth 'x' as the observed parameters.