• 지질공학
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• 제25권4호
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• pp.613-621
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• 2015

건축 구조물 붕괴 사고가 발생했을 때, 건물 내에 있는 사람들의 긴급구호를 위해 가장 먼저 해야 할 일은 인명이 매몰되어 있는 위치(이하 매몰 공동이라 칭함)를 찾는 일이다. 그러나 붕괴된 건물의 잔해물 내에 위치한 매몰 공동을 일반적인 탐색 방법으로 찾는 것은 불가능하다. 이에 대한 해결방법으로 본 연구에서는, 붕괴시뮬레이션을 통하여 건축 구조물 붕괴 시 지하층에 형성되는 매몰 공동을 평가하였다. 붕괴 시뮬레이션에 사용되는 매몰 공동 유형에 영향을 미치는 인자로는 건축 구조물 층고, 내부 벽체의 유/무로 설정하였다. 시뮬레이션 결과, 지하벽체가 없고 고층 건물일수록 동일한 지진하중에서 큰 면적으로 붕괴가 발생하여 매몰 공동 형성에 불리한 것으로 나타났다. 또한, 매몰 공동이 형성될 경우 건물 외벽 부근이나 코너 부분에 형성될 가능성이 높은 것으로 나타났다.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제1권2호
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• pp.48-54
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• 2000

This paper presents the effect of shape of external corrosion in pipeline on failure prediction by using a numerical simulation. The numerical study for the pipeline failure analysis is based on the FEM(Finite Element Method)with an elastic-plstic and large-deformation analysis. Corrosion pits and narrow corrosion grooves in pressurized pipeline were analysed. A failure criterion, based on the local stress state at the corrosion and a plastic collapse failure mechanism, is proposed. The predicted failure stress assessed for the simulated corrosion defects having different corroded shapes along the pipeline axis compared with those by methods specified in ANSI/ASME B31G code and a modified B31G code. It is concluded the corrosion geometry significantly affects the failure behavior of corroded pipeline and categorisation of pipeline corrosion should be considered in the development of new guidance for integrity assessment.

• 소성∙가공
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• 제25권2호
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• pp.124-129
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• 2016

Recently, global railway car makers are competing desperately in developing high-speed railway vehicles. Ensuring passenger safety during a crash is essential. The design and the manufacturing of energy absorbing components are becoming more and more important. A deformation tube is a typical passive energy absorbing component for railway cars. In the current study the slab method was used to predict the energy absorbing capability of a deformation tube during the early design stage. The usefulness of the prediction method is verified through the comparisons between the results of FE simulations and those of the prediction method.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.366-373
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• 2006

In order to reduce the secondary earthquake disaster resulting from the damage of gas facilities it is indispensable to establish an early response system on the basis of damage prediction. In this study the procedure of damage prediction for gas facilities is proposed and applied to the gas supply model area. Model area is divided into several little blocks. The soil condition and the characteristics of facilities were investigated at each block. Using fragility curves of facilities the damage level was analyzed under various seismicities. It is confirmed that the exposure gas pipe line in several blocks is damaged seriously by the collapse of building structures.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제23권2호
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• pp.177-193
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• 2006

Determining the hysteretic energy demand and dissipation capacity and level of damage of the structure to a predefined earthquake ground motion is a highly non-linear problem and is one of the questions involved in predicting the structure's response for low-performance levels (life safe, near collapse, collapse) in performance-based earthquake resistant design. Neural Network (NN) analysis offers an alternative approach for investigation of non-linear relationships in engineering problems. The results of NN yield a more realistic and accurate prediction. A NN model can help the engineer to predict the seismic performance of the structure and to design the structural elements, even when there is not adequate information at the early stages of the design process. The principal aim of this study is to develop and test multi-layered feedforward NNs trained with the back-propagation algorithm to model the non-linear relationship between the structural and ground motion parameters and the hysteretic energy demand in steel moment resisting frames. The approach adapted in this study was shown to be capable of providing accurate estimates of hysteretic energy demand by using the six design parameters.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권3호
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• pp.309-331
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• 2013

An integrated superelement concept is proposed to improve the computational efficiency when analyzing structural responses during progressive collapses of large-scale structures, such as multi-storey reinforced concrete buildings. While the proposed methodology is straightforward and can be implemented into an existing finite element program with little effort, it is able to significantly reduce the computational cost without the loss of any critical information of the structural responses. Compared with the models without superelement, significant saving in computational cost and satisfactory prediction accuracy can be obtained with the proposed approach.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권3호
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• pp.363-375
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• 2022

Flexural capacity prediction is a challenging problem for externally prestressed concrete beams (EPCBs) due to the unbonded phenomenon between the concrete beam and external tendons. Many prediction equations have been provided in previous research but typically ignored the differences in deformation mode between internal and external unbonded tendons. The availability of these equations for EPCBs is controversial due to the inconsistent deformation modes and ignored second-order effects. In this study, the deformation characteristics and collapse mechanism of EPCB are carefully considered, and the ultimate deflected shape curves are derived based on the simplified curvature distribution. With the compatible relation between external tendons and the concrete beam, the equations of tendon elongation and eccentricity loss at ultimate states are derived, and the geometric interpretation is clearly presented. Combined with the sectional equilibrium equations, a rational and simplified flexural capacity prediction method for EPCBs is proposed. The key parameter, plastic hinge length, is emphatically discussed and determined by the sensitivity analysis of 324 FE analysis results. With 94 collected laboratory-tested results, the effectiveness of the proposed method is confirmed, and comparisons with the previous formulas are made. The results show the better prediction accuracy of the proposed method for both stress increments and flexural capacity of EPCBs and the main reasons are discussed.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.371-380
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• 2017

미국의 내진설계기준인 ASCE/SEI 7-10은 구조물 붕괴성능에 대한 불확실성을 고려하지 않는 등재해도 기반 내진설계의 문제점을 해결하기 위해 위험도 기반 내진설계 개념을 도입하였다. 하지만 현행 국내 내진설계기준의 경우 한반도 내에서 발생한 큰 규모의 지진기록과 구조물의 붕괴성능과 관련된 연구의 부족으로 위험도 기반 내진설계 개념을 반영하지 않고 있다. 본 연구에서는 철골 보통중심가새골조를 표본건물로 선정하여 위험도 기반 내진성능평가를 수행하였다. 건물이 위치한 지역, 높이, 지반조건을 변수로 바탕으로 표본건물에 대한 붕괴성능 평가를 수행하였으며, 국내 지진기록의 특성을 반영할 수 있는 경험적 스펙트럴 형상 예측 모델을 활용하여 지진재해도 곡선을 작성하였다. 이를 활용하여 국내 주요 도시에 위치한 철골 보통중심가새골조의 붕괴확률을 위험도 적분 개념에 따라 평가하였다. 국내 주요 도시에 위치한 철골 보통중심가새골조의 붕괴확률을 평가한 결과, 현행 건축구조기준에 따라 설계된 표본건물은 본 연구에서 고려한 해석 변수에 따라 붕괴확률에 상당한 차이를 보였다. 특히 국내 건축구조기준의 경우 철골 보통중심가새골조에 대한 높이제한이 없어 일부 고층표본건물에서 목표 위험도인 50년간 1%의 붕괴확률을 초과하는 것으로 평가되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.85-95
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• 2007

탄질 셰일 파쇄대의 경우, 물리탐사의 사전조사방법으로 그 여부를 파악하기 어렵고 또한, 용수등에 노출이 안되는 경우 탄질 셰일층 강도 자체는 양호한 특성이 있다. 그러나 이러한 탄질 셰일층의 경우 용수에 접하거나 대기에 노출되는 경우 단기간내에 강도가 급격히 저하되거나 풍화가 급속히 진전되는 매우 취약한 특성이 있다. 따라서 사전 예측하기가 어렵고 붕락발생시 급작스럽게 발생하는 경우가 대부분이다. 강도감소 측면에서는 용수와 접할시, 탄층 세일 파쇄대층에 대한 점하중 강도 시험결과 12시간 경과후 강도가 56%감소하였다. 또한 본 논문에서는 탄질 셰일 파쇄구간에 대한 표준 보강단면을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.569-576
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• 2011

본 논문에서는 비선형정적해석 방법을 이용하여 기존의 연쇄붕괴 선형정적해석 절차에 수반되는 반복과정을 자동으로 수행하면서도 선형해석 결과와 동일한 결과를 나타내는 새로운 연쇄붕괴 해석절차를 제안하였다. 제안된 해석절차는 GSA 기준에 규정된 기존 선형정적해석법의 단점인 반복적 해석작업 및 그 과정에서 발생할 수 있는 시간과 오류의 가능성을 최소화하여 해석결과의 신뢰성을 확보가 있는 선형정적해석 절차이다. 제안된 해석절차를 검증하기 위하여 철근콘크리트 모멘트골조 및 철골 가새골조의 최하층 기둥부재를 제거한 후 기존 해석법과 제안 해석법을 적용하고 그 결과를 비교 분석하였다. 해석결과에 따르면 제안된 해석절차는 구조물의 붕괴여부의 판정 및 힌지 분포에 있어서 기존의 선형정적해석과 동일한 결과를 나타내었으며, 반복해석 과정이 불필요하므로 기존 해석법에 비하여 매우 짧은 시간에 해석을 수행할 수 있는 것으로 나타났다.