• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제10권3호
• /
• pp.227-243
• /
• 2000

In a companion paper, tests on bolted side plated beams have shown that side plates can substantially increase the strength of existing reinforced concrete beams with little if any loss of ductility and, furthermore, induce a gradual mode of failure after commencement of concrete crushing. However, it was also shown that transverse interaction between the side plates and the reinforced concrete beam, that is vertical slip and which is a concept unique to side plated beams, is detrimental. Transverse interaction increases the forces on the bolt shear connectors and, hence, weakens the beam. It also reduces the ability of the composite plated beam to yield and, hence, to attain its full flexural capacity. The generic concept of transverse interaction will be described in this paper and the results used to develop a new form of rigid plastic analysis for bolted side plated beams which is illustrated with an application.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제21권2호
• /
• pp.15-22
• /
• 1993

This study was carried out to investigate the fracture criterion of glulam. The mixed mode fracture of glulam was investigated by means of single edge notched specimens with various crack inclination in the longitudinal-radial plane. While fracture of wood is not completely understood, the study on linear-elastic fracture mechanics is a rational and valuable tool for studying the strength behavior of glulam. The results are summarized as follows : 1. Glue line has no effect on fracture strength. 2. There is a definite interaction between fracture toughness $K_I$ and $K_{II}$ during the mixed mode fracture of glulam. Several criterions for mixed mode failure were compared. The criterion was expressed in the following form: $(\frac{K_I}{K_{IC}})^2+(\frac{K_{II}}{K_{IIC}})^2=1$ 3. As crack inclination increases, $K_{IC}$ value and $K_{IIC}$ value decreases. The equations relating crack angle to $K_{IC}$ and $K_{IIC}$, respectively, were obtained as follows; $K_{IC}$ = -77.42${\gamma}$+153.72 ($R^2$ = 0.78) $K_{IIC}$ = -9.17${\gamma}$+34.90 ($R^2$ = 0.48)

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제59권4호
• /
• pp.739-759
• /
• 2016

The failure of civil engineering systems is a consequence of decision making under uncertain conditions. Generally, buried flexible pipes are designed for their transversal behavior to prevent from the important failure mode of buckling. However, the interaction effects between soil and pipe are neglected and the uncertainties in their properties are usually not considered in pipe design. In this regard, the present research paper evaluates the effects of these uncertainties on the uncertainty of the critical buckling hoop force of flexible pipes shallowly buried using the subgrade reaction theory (Winkler model) and First-Order Second-Moment (FOSM) method. The results show that the structural uncertainties of the studied pipes and those of the soil properties have a significant effect on the uncertainty of the critical buckling hoop force, and therefore taking into account these latter in the design of the shallowly flexible pipes for their buckling behavior is required.

• 공학논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.53-63
• /
• 2004

본 연구에서는 지진하중을 받는 철근콘크리트 교각의 지진성능 및 파괴모드에 전단이 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구에서 개발된 전단-축력간의 상호거동 이력응답 모델의 검증을 위하여 철근콘크리트 기둥 실험에 대한 비교해석을 수행하였다. 비교결과, 예측된 해석치는 전단에 관한 하중-변위 이력응답에 있어서 실험결과와 좋은 상관관계를 보여주었다. 아울러, 본 연구에서 개발된 모델을 이용하여 고베 지진에 의해서 손상된 철근콘크리트 교량의 비선형 시간이력 해석을 수행하였다. 교각의 변위응답에 관한 분석결과, 축력의 변화를 고려한 전단의 영향으로 인하여 최대변위가 상당히 증가하였고, 전반적인 교각 강성의 감소와 함께 진동주기의 증가를 유발한다는 것을 알 수 있었다. 따라서 전단과 축력의 영향을 동시에 고려한 응답에 철근콘크리트 교각의 지진손상 평가에 관해서 보다 나은 설명을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
• /
• pp.602-607
• /
• 2000

Fuel-storage tank is a representative example of liquid-structure interaction systems. In order to prevent the undesired structural failure by a variety of external loads, the reliable analysis of the dynamic response of such structural system is of a great importance. In this paper, we address the analytical study on free vibration of axisymmetric cylindrical fuel-storage tanks together with the parametric investigation of eigen-characteristics with respect to the relative fuel fill-height and the relative tank height. Numerical results illustrating theoretical results are also included.

• 한국해양공학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.36-46
• /
• 1995

빙판파괴 형태는 여러 모드의 합성이며 실제로 한 가지 양식으로 파괴되는 경우는 거의 일어나지 않는다. 이제까지 빙하중 해석 이론이나 방법은 한 가지 양식에 기준하는 것이었다. 이 논문에서는 합성모드로 빙판이 파괴될 때 해양구조물에 작용하는 빙하중 추정방법을 소개하여 모형 실험결과치와 그 결과를 비교하였다. 두 가지 합성모드에 대한 빙하중 추정방법인 비례파괴해석법 (Proportional Failure Method)과 국부경계해석법(Local Ice boundary Method)을 본논문에 소개하였으며, 이 두가지 방법과 함께 널리 알려진 Crushing 해석방법을 적용하여 정적 및 동적 구조물에 작용하는 빙하중을 산출/비교하였다. 동적구조물은 쇄빙선을 이용하였고, 쇄빙선이 SPM 터미널에 monopod로 연결되어있는 형태를 선택하였다. 모형 실험은 Finland의 Wartsila 실험실에서 실시 하였고, 이 실험을 통하여 쇄빙선에 작용하는 빙력 및 시간별 쇄빙선의 동적 움직임을 측정하였다. 이 논문에서는 위에서 소개된 세가지 방법으로 계산된 빙하중과 실험측정결과를 비교하였고, 이론적으로 추정한 쇄빙선의 운동을 실혐결과치와 비교하였다. Crushing방법으로 산출한 빙하중은 실제치보다 상당히 높았고, 비례파괴해석법은 Crushing 방법보다 정확한 결과를 보여주었으며, 국부경계해석법은 상당히 모형실험측정치와 가까웠다. 물론 쇄빙선의 움직임도 빙하중에 따라 변화가 심했고, 국부 경계해석법을 적용했을 때 실제 쇄빙선의 동적움직임을 가장 가깝게 추정할 수 있었다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제18권1호
• /
• pp.83-96
• /
• 2020

The main structural elements of historical masonry arch bridges are arches, spandrel walls, piers and foundations. The most vulnerable structural elements of masonry arch bridges under transverse seismic loads, particularly in the case of out-of-plane actions, are spandrel wall. The vulnerability of spandrel walls under transverse loads increases with the increasing of their length and height. This paper computationally investigates the out-of-plane nonlinear seismic response of spandrel walls of long-span and high masonry stone arch bridges. The Malabadi Bridge with a main arch span of 40.86m and rise of 23.45m built in 1147 in Diyarbakır, Turkey, is selected as an example. The Concrete Damage Plasticity (CDP) material model adjusted to masonry structures, and cohesive interface interaction between the infill and the spandrel walls and the arch are considered in the 3D finite element model of the selected bridge. Firstly, mode shapes with and without cohesive interfaces are evaluated, and then out-of-plane seismic failure responses of the spandrel walls with and without the cohesive interfaces are determined and compared with respect to the displacements, strains and stresses.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제5권1호
• /
• pp.69-76
• /
• 2005

본 연구는 익스팬션(고하중 앵커와 웨지앵커)의 내력평가 하기 위한 실험적 연구이다. 하중조건은 인발, 전단 및 인발과 전단의 조합하중이다. 고하중 앵커와 웨지 앵커는 국내산 앵커를 사용하였으며, 무근콘크리트에 매입하였다. 앵커 파괴 및 콘크리트 파괴모드에 따른 기존의 앵커 설계식를 연구하였으며, 실험결과를 인발 및 전단내력의 상호작용에 관한 여러 모델들과 비교 분석하였다. 연구결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 조합하중 작용 시 힘의 상호작용은 타원형 상호관계가 가장 적합한 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.193-204
• /
• 2011

역동적인 파랑에 노출되는 경우 다양한 failure mode를 쉽게 드러내는 Oil boom의 성능을 개선하기 위해 가장 정교한 파랑모형인 spatially filtered Navier-Stokes 식을 LES (Large Eddy Simulation), 잔차응력에 대한 LDS (Lagrangian Dynamic Smagorinsky 모형), SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) 기법을 활용하여 해석하는 새로운 수치모형이 제언되었다. 이어 부유식 Oil Boom의 누유특성을 규명하기 위해 oil spill, progressive wave, oil boom의 상호작용을 oil boom이 계류삭에 고정되어있는 경우와 oil boom의 excursion이 허용된 경우에 대해 각각 수치모의 하였다. 모의결과 oil boom의 skirt 길이가 수심의 30% 이상이고 excursion이 허용된 경우 oil spill의 차폐 기능은 극대화되는 것으로 밝혀졌다. 이와 더불어 y = 1~2 m 사이에 오일막과 해수의 경계층에서 생성된 와류가 저면으로 확산되면서 시계방향과 반 시계방향의 와류가 엇갈리게 생성되는 coherent eddies가 관측되어 수리실험을 통해 그 존재가 알려진 Kelvin-Helmholz파의 성장과정과 계면으로부터의 일탈과정이 수치모의된 것으로 판단된다.

• Coupled systems mechanics
• /
• 제1권4호
• /
• pp.381-395
• /
• 2012

Dynamic response of Pile Supported Structures is highly depended on Soil Pile Structure Interaction. In this paper, by comparison of experimental and numerical dynamic responses of a prototype jacket offshore platform for both hinge based and pile supported boundary conditions, effect of soil-pile-structure interaction on dynamic characteristics of this platform is studied. Jacket and deck of a prototype platform is installed on a hinge-based case first and then platform is installed on eight skirt piles embedded on continuum monolayer sand. Dynamic characteristics of platform in term of natural frequencies, mode shapes and modal damping are compared for both cases. Effects of adding and removing vertical bracing members in top bay of jacket on dynamic characteristics of platform for both boundary conditions are also studied. Numerical simulation of responses for the studied platform is also performed for both mentioned cases using capability of ABAQUS and SACS software. The 3D model using ABAQUS software is created using solid elements for soil and beam elements for jacket, deck and pile members. Mohr-Coulomb failure criterion and pile-soil interface element are used for considering nonlinear pile soil structure interaction. Simplified modeling of soil-pile-structure interaction effect is also studied using SACS software. It is observed that dynamic characteristics of the system changes significantly due to soil-pile-structure interaction. Meanwhile, both of complex and simplified (ABAQUS and SACS, respectively) models can predict this effect accurately for such platforms subjected to dynamic loading in small range of deformation.