• Earthquakes and Structures
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• 제17권1호
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• pp.49-61
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• 2019

A novel asymmetrical resistance friction damper (ARFD) was proposed in this study to be applied on a rocking column base. The damper comprises multiple steel plates and was fastened using high-strength bolts. The sliding surfaces can be switched into one another and can cause strength to be higher in the loading direction than in the unloading direction. By combining the asymmetrical resistance with the restoring resistance that is generated due to an axial load on the column, the rocking column base can develop a self-centering behavior and achieve high connection strength. Cyclic tests on the ARFD proved that the damper performs a stable asymmetrical hysteretic loop. The desired hysteretic behavior was achieved by tuning the bolt pretension force and the diameter of the round bolt hole. In this study, full-scale, flexural tests were conducted to evaluate the performance of the column base and to verify the analytical model. The results indicated that the column base exhibits a stable self-centering behavior up to a drift angle of 4%. The decompression moment and maximum strength reached 42% and 88% of the full plastic moment of the section, respectively, under a column axial force ratio of approximately 0.2. The strengths and self-centering capacity can be obtained by determining the bolt pretension force. The analytical model results revealed good agreement with the experimental results.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.13-19
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• 2020

최근 한반도 및 주변 지역에 지진 발생 횟수가 증가함에 따라 지진피해 대책 및 내진설계에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이에 지진 발생 시 우려되는 문제 중 하나인 액상화에 대한 관심과 우려의 목소리가 높아지는 실정이다. 특정 지반에 대하여 지반정보를 활용하면 액상화 발생 여부에 대한 가능성을 평가하는 것이 가능하며 이에 대한 다양한 방법이 존재한다. 그러나 각 방법에 대한 직접적인 비교는 아직 이뤄지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 액상화 평가방법인 간편법에 필요한 전단저항 응력비(CRR)를 산정하는 방법 중 SPT-N값과 전단파 속도를 이용한 두 가지 방법의 비교 및 이를 활용하는데 요구되는 지반정보의 보정에 대한 비교 분석을 실시하였고 SPT-N값을 활용하여 액상화 발생 여부를 평가할 경우 더 정확한 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권7호
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• pp.31-40
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• 2012

토질분류법에서 흙은 크게 사질토와 점성토로 분류되며, 실제 설계에서도 이와 같이 분류된 흙 종류에 따라 다른 예측식을 사용하여 흙의 거동을 평가하고 있다. 그러나, 모래-세립분 혼합토는 전형적으로 중간토(intermediate soil or transitional soil)로 구분되어 모래와 점토의 중간적인 성질을 나타내기 때문에, 이러한 혼합토에 대한 거동특성을 평가할 수 있는 기준이 필요하다. 본 논문에서는 입도분포를 조정한 특정 모래에 세 가지 종류의 세립분으로 구성된 다양한 세립분함유율을 갖는 시료를 대상으로 일련의 반복 삼축압축시험을 수행하였다. 모래가 골격을 이루는 간극비(골격간극비)를 고려하여, Silica sand와 세립분(Iwakuni natural clay, Tottori silt, kaolinite)을 다양한 건조 중량비로 혼합하여 그 특성을 파악하였으며, 실험결과로 전환 세립분함유율(threshold fines content)을 넘지 않는 혼합토의 반복전단강도를 세립분 함유율 증가에 따라 평가하였다. 그 결과, 반복 전단응력비는 세립분 함유율 증가에 따라 조밀한 시료에서는 감소, 느슨한 시료에서는 증가하는 결과를 나타냈으며, 혼합토의 반복전단응력비를 등가골격간극비의 개념을 이용하여 평가했다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.91-99
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• 2002

본 연구에서는 변형률 수준별 실내진동시험 및 지진응답해석의 수행을 기초로 하는 새로운 액상화 평가법을 제안하였다. 제안된 평 가법에서는 비 배수조건 하에서 진동전단하중으로 야기된 과잉간극수압의 누적으로 액상화가 발생하는 점을 고려하여 진동하중을 받는 포화지반의 액상화 거동을 실내진동시험결과의 전단응력-전단변형률 이력곡선을 토대로 산정한 교란도와 소성 전단변형률 상각궤도의 변화로 정의하였으며, 이를 실지진 시간이력의 지반 내 거동변화와 연계시킴으로써 지진이 보유한 연속성 및 불규칙성을 합리적으로 고려하도록 하였다. 또한, 제안된 평가법에서는 진동하중의 변화에 관계없이 액상화 발생시 포화사절토의 동적특성은 일정하다는 일련의 연구사례를 토대로 내친 해석시 이용되는 전변형률 수준의 동적물성 획득시험만으로도 액상화 평가가 가능하도록 하였으며 정현하중의 크기를 달리한 진동삼축시험에서 산정된 액상화 발생시의 소성 전단변형률 상각궤도를 비교함으로써 이에 대한 검증연구를 수행하였다. 연구결과, 진동정현하중의 크기에 관계없이 액상화 발생시 지반의 동적특성 치가 유일한 값을 나타내었다 그러므로, 제안된 평가법은 변형률 수준별 실내진동시험을 통해 지반의 동적물성 획득과 액낭화 평가 수행이 가능할 뿐만 아니라, 지진응답해석을 통해 불규칙한 실지진 시간이력 전부를 고려하는 특징으로 육상화 평가결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권5호
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• pp.543-554
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• 2020

This paper aims to investigate the seismic performance of RC short columns and long columns with welding stirrups. Through the low-cyclic horizontal loading test of specimens, the seismic performance indexes such as failure modes, hysteretic curve, skeleton curve, ductility, energy dissipation capacity, stiffness degradation and strength degradation were emphatically analyzed. Furthermore, the effects of shear span ratio, stirrups ratio and axial compression ratio on the performance of specimens were studied. The results showed that the seismic performance of the RC short columns with welding stirrups were basically the same as that of the RC short columns with traditional stirrups, but the seismic performance of RC long columns with welding stirrups was better than that of RC long columns with traditional stirrups. The seismic performance of RC short columns and long columns with welding stirrups could be improved by increasing stirrup ratio and shear span ratio and reducing axial pressure ratio. Moreover, the welding stirrup have the advantages of steel saving, industrialization and standardization production, convenient construction, and reducing time, which indicated that the welding stirrups could be applied in practical engineering.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.289-301
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• 2008

이중강판합성벽은 타이바로 연결된 강판외피 사이에 콘크리트를 충전시킨 구조벽으로서, 벽체의 구조성능을 향상시키고, 벽체의 두께를 줄이며, 별도의 거푸집 및 배근 공사없이 시공성을 향상시키기 위하여 개발되었다. 본 연구에서는 주기하중을 받는 이중강판합성벽의 비탄성거동특성 및 내진성능을 평가하기 위하여, 직사각형 및 T형 단면형상을 갖는 단일벽 및 병렬벽 실험체에 대하여 실험 연구를 수행하였다. 실험 결과, 이중강판합성벽은 주기하중에 대하여 핀칭이 없이 우수한 에너지소산능력을 나타냈다. 벽체하단부 기초의 접합상세와 단면형상에 따라 파괴모드 및 변형능력의 차이를 보였으며, 주로 벽체기초 또는 연결보 용접부의 파단과 강판국부좌굴에 의하여 파괴되었다. 적절한 용접 및 보강 상세를 갖는 실험체들은 2.0~3.7% 층간변형각의 변형능력을 보였다. 또한 벽체와 연결보의 비탄성강도를 고려하여 단일벽 및 병렬벽 실험체의 하중재하능력을 평가하였으며, 이를 실험결과와 비교하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권5호
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• pp.1167-1184
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• 2015

Despite considerable life casualty and financial loss resulting from past earthquakes, many existing steel buildings are still seismically vulnerable as they have no lateral resistance or at least need some sort of retrofitting. Passive control methods with decreasing seismic demand and increasing ductility reduce rate of vulnerability of structures against earthquakes. One of the most effective and practical passive control methods is to use a shear panel system working as a ductile fuse in the structure. The shear Panel System, SPS, is located vertically between apex of two chevron braces and the flange of the floor beam. Seismic energy is highly dissipated through shear yielding of shear panel web while other elements of the structure remain almost elastic. In this paper, lateral behavior and related benefits of this system with narrow-flange link beams is experimentally investigated in chevron braced simple steel frames. For this purpose, five specimens with IPE (narrow-flange I section) shear panels were examined. All of the specimens showed high ductility and dissipated almost all input energy imposed to the structure. For example, maximum SPS shear distortion of 0.128-0.156 rad, overall ductility of 5.3-7.2, response modification factor of 7.1-11.2, and finally maximum equivalent viscous damping ratio of 35.5-40.2% in the last loading cycle corresponding to an average damping ratio of 26.7-30.6% were obtained. It was also shown that the beam, columns and braces remained elastic as expected. Considering this fact, by just changing the probably damaged shear panel pieces after earthquake, the structure can still be continuously used as another benefit of this proposed retrofitting system without the need to change the floor beam.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.13-22
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• 2008

다공성 시스템 내부 동결체의 생성과 성장은 온도경사와 화학적 에너지뿐만 아니라 열 물리학적 영향과 이동 물질에 의해서도 영향을 받는다. 더욱이 융해 화학물질의 확산율은 반복적인 동경융해 환경 하에서 매우 높은 값을 나타낸다. 결과적으로 콘크리트구조물의 열화는 해양환경과, 높은 고도 및 북쪽 지방에서 특히 크게 발생된다. 그러나 균열 성장과 누적된 손상에 의한 열화를 동반한 동결융해의 특성은 실험을 통해서 추정하기가 곤란하다. 이러한 손상을 예측하기 위해서 응답면기법 (RSM)을 이용한 회귀분석법을 사용하였다. 콘크리트구조물에서 반복되는 동결융해로 인한 열화의 주요 변수인 물-시멘트비, 연행공기, 동결융해의 반복 횟수 등은 응답면기법의 한계상태방정식을 구성하는데 중요한 입력 변수로 사용되었다. 누적변형률, 상대동탄성계수, 또는 등가 소성변형과 같은 주요한 열화 변수에 대한 회귀방정식은 열화된 구조물의 성능을 평가할 수 있다. 300번의 동결융해 반복 후의 상대동탄성계수와 잔류변형의 결과는 실험 결과와 매우 유사한 경향을 나타내었다. 응답면기법의 결과는 설계 시 한계값에 대한 초과 확률을 예측하는데 사용되어질 수 있다. 그러므로 개발된 예측 기법을 활용하여 반복적인 동결융해에 의해서 누적 손상을 받는 콘크리트구조물의 생애주기 관리에 사용될 수 있다.

• 한국안전학회지
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• 제16권1호
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• pp.18-24
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• 2001

The fatigue crack growth behavior of the SA516/70 steel which is used for pressure vessels was examined experimentally at room temperature, $-60^{\circ}C$,$-80^{\circ}C$ and $-100^{\circ}C$ with stress ratio of R=0.05, 0.1 and 0.3. Fatigue crack propagation rate da/dN related with stress intensity factor range ${\Delta}K$ was influenced by stress ratio in stable of fatigue crack growth (Region II) with an increase in ${\Delta}K$. The resistance of fatigue crack growth at low temperature is higher compared with that at room temperature, which is attributed to the extent of plasticity-induced by compressive residual stress according to the cyclic loads. Fractographic examinations reveal that the differences of the fatigue crack growth characteristics between room and low temperatures are mainly explained by the crack closure and the strengthening due to the plasticity induced and roughness induced.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2001년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2001 Autumn Annual Meeting)
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• pp.80-87
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• 2001

The fatigue crack growth behavior of the SA516/60 steel which is used for pressure vessels was examined experimentally at room temperature $25^{\circ}C, -30^{\circ}C, -60^{\circ}C, -80^{\circ}C, -100^{\circ}C$ and -l2$0^{\circ}C$ with stress ratio of R=0.05, 0.1 and 0.3. Fatigue crack propagation rate da/dN related with stress intensity factor range ΔK was influenced by stress ratio in stable of fatigue crack growth (Region II) with an increase in ΔK. The resistance of fatigue crack growth at low temperature is higher compared with that at room temperature, which is attributed to the extent of plasticity-induced by compressive residual stress according to the cyclic loads. Fractographic examinations reveal that the differences of the fatigue crack growth characteristics between room and low temperatures are mainly explained by the crack closure and the strengthening due to the plasticity induced and roughness induced.