• Steel and Composite Structures
• /
• 제23권3호
• /
• pp.285-302
• /
• 2017

Buckling-restrained braced frames (BRBFs) are commonly used as the lateral force-resisting systems in building structures in the seismic regions. The nearly-symmetric hysteretic response and the delayed brace core fracture of buckling-restrained braces (BRBs) under the axial cyclic loading provide the adequate lateral force and deformation capacity to BRBFs under the earthquake excitation. However, the smaller axial stiffness of BRBs result in the undesirable higher residual drift response of BRBFs in the post-earthquake scenario. Two alternative approaches are investigated in this study to improve the elastic axial stiffness of BRBs, namely, (i) by shortening the yielding cores of BRBs; and (ii) by reducing the BRB assemblies and adding the elastic brace segments in series. In order to obtain the limiting yielding core lengths of BRBs, a modified approach based on Coffin-Manson relationship and the higher mode compression buckling criteria has been proposed in this study. Both non-linear static and dynamic analyses are carried out to analytically evaluate the seismic response of BRBFs fitted with short-core BRBs of two medium-rise building frames. Analysis results showed that the proposed brace systems are effective in reducing the inter-story and residual drift response of braced frames without any significant change in the story shear and the displacement ductility demands.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
• /
• pp.212-213
• /
• 2005

The results of an experimental and analytical study of composite pressure hull on buckling pressure are presented for URN 300. We predicted the buckling and post buckling analysis of composite laminated cylindrical shell and panel under external compression by using ABAQUS/Standard[Ver 6.4]. To obtain nonlinear static equilibrium solutions for unstable problems, where the load-displacement response can exhibit the type of nonlinear buckling behavior, during periods of the response, the load and/or the displacement may decrease as the solution evolves, used the modified Riks method. Experiments were conducted to verify the validation of present analysis for cross-ply laminated shells. The shells considered in the study have four different lamination patterns, [${\pm}{\Theta}$/0/90]$_{14s}$,[${\pm}{\Theta}_{14}$/$0_{14}$/$90_{14}$],[${\pm}$45/0/90]$_{18s}$ and [/0/90]$_{18s}$. At the result of this study, the optimized ply orientation angle is $75^{\circ}$. The critical load from experiment is 69% of that of numerical analysis, because the fracture of matrix was generated before buckling. So URN 300 is not proper to use at the condition under high external pressure.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.979-983
• /
• 2010

선로에서 철도 차량이 편성운전을 할 경우 연결기가 장착 되는 각 차량 끝단 부는 선로, 대차, 연결기 등의 변위에 따라 복합적인 움직임을 갖는다. 특히, 선로의 회전 반경과 경사도, 대차의 수직과 수평방향 움직임 그리고 연결기의 압축은 차량 끝단 부의 움직임에 많은 영향을 주고 있다. 이 논문에서는 CAD 프로그램인 CATIA V5를 이용하여 선로, 대차, 연결기 변위를 손쉽게 입력 및 변경하고 선로 위의 차량 끝단 부의 움직임을 가시화 할 수 있는 시뮬레이션 기술을 제시하고 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제28권4호
• /
• pp.55-65
• /
• 2012

본 연구는 지반조건에 따른 효과적인 마이크로 파일의 설치방법을 제안하기 위해 실트 또는 모래지반에서 모형시험을 수행하였다. 시험결과, 관입 전단파괴가 발생한 실트지반은 압축변위에 저항하도록 마이크로 파일을 엇갈리게 설치(${\theta}$ < $0^{\circ}$)하는 것이 효과적이며, 전면 또는 국부전단파괴가 발생한 모래인 경우 횡 방향 변위에 저항하도록 마이크로 파일을 경사지게 설치(${\theta}$ > $0^{\circ}$ 또는 ${\theta}$ < $0^{\circ}$) 하는 것이 효과적인 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제7권5호
• /
• pp.647-665
• /
• 2014

Squat reinforced concrete walls require enough shear strength in order to promote flexural yielding, which creates the need for designers of an accurate method for strength prediction. In many cases, especially for existing buildings, strength estimates might be insufficient when more accurate analyses are needed, such as pushover analysis. In this case, estimates of load versus displacement are required for building modeling. A model is developed that predicts the shear load versus shear deformation of squat reinforced concrete walls by means of a panel formulation. In order to provide a simple, design-oriented tool, the formulation considers the wall as a single element, which presents an average strain and stress field for the entire wall. Simple material constitutive laws for concrete and steel are used. The developed models can be divided into two categories: (i) rotating-angle and (ii) fixed-angle models. In the first case, the principal stress/strain direction rotates for each drift increment. This situation is addressed by prescribing the average normal strain of the panel. The formation of a crack, which can be interpreted as a fixed principal strain direction is imposed on the second formulation via calibration of the principal stress/strain direction obtained from the rotating-angle model at a cracking stage. Two alternatives are selected for the cracking point: fcr and 0.5fcr (post-peak). In terms of shear capacity, the model results are compared with an experimental database indicating that the fixed-angle models yield good results. The overall response (load-displacement) is also reasonable well predicted for specimens with diagonal compression failure.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제24권4호
• /
• pp.409-423
• /
• 2017

This paper presents an experimental study on damage evolution laws of solid-web steel reinforced concrete (SRC) T-shaped columns along the direction of the web under various loadings. Ten specimens with a scale ratio of 1/2 and a shear span ratio of 2.5 were designed and fabricated. The influences of various parameters, including the axial compression ratio, steel ratio, and loading mode, were examined. The mechanical performances including load-displacement curve and energy dissipation capacity under the monotonic and low cyclic loadings were analyzed. Compared with the monotonic loading, bearing capacity, ultimate deformation capacity, and energy dissipation capacity of the specimens decrease to some extent with the increase of the displacement amplitude and the number of loading cycle. The results show that the damage process of the SRC T-shaped column can be divided into five stages, namely non-damage, slight-damage, steadily-developing-damage, severe-damage and complete-damage. Finally, based on the Park-Ang model, a modified nonlinear damage model which combines the maximum deformation with hysteretic energy dissipation is proposed by taking into account the dynamic influence of the aforementioned parameters. The results show that the modified model in this paper is more accurate than Park-Ang model and can better describe the damage evolution of SRC T-shaped columns.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제48권1호
• /
• pp.259-267
• /
• 2016

Most manufacturing processes, including welding, create residual stresses. Residual stresses can reduce material strength and cause fractures. For estimating the reliability and aging of a welded structure, residual stresses should be evaluated as precisely as possible. Optical techniques such as holographic interferometry, electronic speckle pattern interferometry (ESPI), Moire interferometry, and shearography are noncontact means of measuring residual stresses. Among optical techniques, ESPI is typically used as a nondestructive measurement technique of in-plane displacement, such as stress and strain, and out-of-plane displacement, such as vibration and bending. In this study, ESPI was used to measure the residual stress on the welded part of butt-welded American Society for Testing and Materials (ASTM) A36 specimens with $CO_2$ welding. Four types of specimens, base metal specimen (BSP), tensile specimen including welded part (TSP), compression specimen including welded part (CSP), and annealed tensile specimen including welded part (ATSP), were tested. BSP was used to obtain the elastic modulus of a base metal. TSP and CSP were used to compare residual stresses under tensile and compressive loading conditions. ATSP was used to confirm the effect of heat treatment. Residual stresses on the welded parts of specimens were obtained from the phase map images obtained by ESPI. The results confirmed that residual stresses of welded parts can be measured by ESPI.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.25-50
• /
• 2014

본 연구에서는 앵커의 대표적 유형인 인장형 앵커와 압축형 앵커, 최근 개발되어 널리 사용되고 있는 다중정착 지반앵커의 지반 내 거동을 비교, 분석하여 그 적용 특성을 평가하였다. 이를 위하여 대형모형실험과 현장시험을 통하여 앵커 유형별 하중-전단응력 관계를 확인하였으며 이를 수치해석 결과와 비교, 분석하였다. 검토결과 앵커 유형에 따른 하중과 지반강도, 전단응력의 관계를 규명할 수 있었으며, MLT 앵커는 인장형 앵커에 비해 1.3배, 압축형 앵커에 비해 1.5배의 인발저항 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구결과를 다양한 지반조건에서 확장하여 적용할 경우 지반조건에 따른 앵커 유형별로 적용이 가능한 최대 인발 저항력을 제안할 수 있을 것으로 판단되며, 이는 지반앵커의 설계 및 시공에서 매우 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 전산구조공학
• /
• 제9권1호
• /
• pp.151-159
• /
• 1996

구조용 콘크리트의 비선형 거동을 예측하기 위하여, 압축강도 연화현상, 거시적 및 회전균열모델등의 내용을 포함하고 있는 압축장 응력장 이론(CFT)에 근거한 유한요소법이 개발/제시되었다. 또한, 이와 관련하여 CFT가 암시하는 탄젠트 및 세칸트 재료강성이 반복계산해법의 관점에서 정의/논의되었다. 최종적으로 계산상의 효율성 증대 및 최대하중 이후의 거동 포착에 주안점을 두어 초기재료 강성을 채택한 변위증분법 논리 및 빠른 수렴을 위한 Over-Relaxtion방법이 Isoparametric계의 8-Node요소에 포함/유도되었다. 이와 같이하여 제시된 비선형 해석 프로그램 NASCOM은 응력 혼돈지역에 위치하는 콘크리트 평면요소의 하중 지지능력, 탄성범위 이후의 변형 특성, 균열양상 및 보강근의 항복범위등의 예측을 가능하게 하였다. NASCOM의 제한된 검증을 위하여, Cervenka의 판넬 시험결과에 대한 하중지지능력 및 변형이력등을 예측한 결과가 전체적인 의미에서 실험결과와 상응하는 일치를 나타내었다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제14권6호
• /
• pp.5-16
• /
• 1998

모래지반에서 모형강널말뚝의 수직하중에 대한 거동을 알아보기 위하여 말뚝단면적이 동일하고 플랜지의 개구정도가 각기 다른 5개의 모형말뚝을 제작하였으며, 각 말뚝에 대해 상대밀도, 하중작용방향(압축, 인발)을 달리하여 토조내에서 실내 모형말뚝시험을 수행하였다. 동일한 말뚝에 대해 인발하중을 받는 경우보다 압축하중을 받는 경우가 극한지지력에 있어 100%가량 크며, 상대밀도가 조밀할수록 그 차이는 더욱 증가하였다. 인발재하시험에서 극한지지력과 극한상태의 침하량은 상대밀도가 증가함에 따라 증가하였으며, 동일한 지반조건하에서 개구정도의 변화에 따른 극한지지력과 침하량은 일정한 범위내에 존재하였다. 압축하중조건하에서 극한지지력은 개구정도가 30$^{\circ}$이내에 있을 경우 가장 크게 나타났으며, 상대밀도가 커질수록 이러한 경향이 뚜렷하게 나타났다. 단면의 변화에 따른 극한하중 변화는 하중분포의 해석결과 부분폐색효과에 기인된 것으로 생각된다.