• Wind and Structures
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• 제20권3호
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• pp.449-468
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• 2015

Current wind-resistance designs of large-scale indirect dry cooling towers (IDCTs) exclude an important factor: the influence of the ventilation rate for radiator shutter on wind loads on the outer surfaces of the tower shell. More seemingly overlooked aspects are the effects of various ventilation rates on the wind pressure distribution on the tower surfaces of two IDCTs, and the feature of the flow field around them. In order to investigate the effects of the radiator shutter ventilation rates on the aerodynamic interference between IDCTs, this paper established the numerical wind tunnel model based on the Computational Fluid Dynamic (CFD) technology, and analyzed the influences of various radiator shutter ventilation rates on the aerodynamic loads acting upon a single and two extra-large IDCTs during building, installation, and operation stages. Through the comparison with the results of physical wind tunnel test and different design codes, the results indicated that: the influence of the ventilation rate on the flow field and shape coefficients on the outer surface of a single IDCT is weak, and the curve of mean shape coefficients is close to the reference curve provided by the current design code. In a two-tower combination, the ventilation rate significantly affects the downwind surface of the front tower and the upwind surface of the back tower, and the larger positive pressure shifts down along the upwind surface of the back tower as the ventilation rate increases. The ventilation rate significantly influences the drag force coefficient of the back tower in a two-tower combination, the drag force coefficient increases with the ventilation rate and reaches the maximum in a building status of full ventilation, and the maximum drag coefficient is 11% greater than that with complete closure.

• Wind and Structures
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• 제34권2호
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• pp.199-213
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• 2022

The current study investigates the dynamic effects in the tornado-structure response of an aeroelastic self-supported lattice transmission tower model tested under laboratory simulated tornado-like vortices. The aeroelastic model is designed for a geometric scale of 1:65 and tested under scaled down tornadoes in the Wind Engineering, Energy and Environment (WindEEE) Research Institute. The simulated tornadoes have a similar length scale of 1:65 compared to the full-scale. An extensive experimental parametric study is conducted by offsetting the stationary tornado center with respect to the aeroelastic model. Such aeroelastic testing of a transmission tower under laboratory tornadoes is not reported in the literature. A multiaxial load cell is mounted underneath the base plate to measure the base shear forces and overturning moments applied to the model in three perpendicular directions. A three-axis accelerometer is mounted at the level of the second cross-arm to measure response accelerations to evaluate the natural frequencies through a free-vibration test. Radial, tangential, and axial velocity components of the tornado wind field are measured using cobra probes. Sensitivity analyses are conducted to assess the variation of the structural dynamic response associated with the location of the tornado relative to the lattice transmission tower. Three different layouts representing the change in the orientation of the tower model relative to the components of the tornado-induced loads are considered. The structural responses of the aeroelastic model in terms of base shear forces, overturning moments, and lateral accelerations are measured. The results are utilized to understand the dynamic response of self-supported transmission towers to the tornado-induced loads.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권3호
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• pp.187-195
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• 2015

본 연구에서는 내재해형 플라스틱 온실과 유리온실의 기초에 대하여 인발저항력을 검토하기 위해 사질토 지반에서 실규모로 제작한 총 15개의 온실 기초를 이용하여 현장시험을 실시하였다. 그 결과, 대상 온실 기초의 최대인발저항력은 기초의 형태 및 규모가 서로 상이함에 따라 11.6 kN~82.4kN의 범위로 나타났다. 온실기초의 최대인발저항력 산정을 위해 제안된 이론식에 대하여 현장시험 결과를 이용하여 적용성을 검토한 결과 전반적으로 기존의 산정 이론식이 현장시험결과와 근접하는 수치를 제공하는 것으로 검토되었다. 다만, 본 연구에서 고려한 지반은 사질토 지반이며, 향후 점성토지반에 대하여 기존의 인발저항력 산정 이론식의 검증이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.130-134
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• 2019

본 논문에서는 레이저기반 응력측정을 위한 비접촉식 로드셀을 개발을 위하여, 실내실험을 통하여 기술을 검증하고, 실규모 실험을 통하여 문제점을 파악하였으며, 최종적으로 현장적용에 적합한 응력측정용 비접촉식 로드셀 프로토타입을 개발하였다. 이를 위하여, 중심공 압축타입의 로드셀 제작에 사용되는 로드셀 몸체 표면에 용사코팅기술을 이용하여 알루미나를 도포하고, 레이저를 기반으로한 압분광법을 이용하여, 비접촉식으로 응력을 계측하였다. 이때, 인가되는 응력과 스펙트럼 이동간의 관계가 선형임을 확인하였다. 해당 기술의 현장 적용성 확인을 위하여, 실규모 프리스트레스 콘크리트 시편을 제작하고, 레이저를 조사하여 인가된 응력을 확인하는 과정에서, 반복적인 상황 하에서 레이저 조사 위치가 동일해야 함을 확인하였다. 이를 보완하기 위하여 프로브를 고정할 수 있는 케이싱이 포함된 로드셀 프로토타입을 제작하였고, 실내일축압축시험을 통하여 압축력과 스펙트럼 이동간의 선형성을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통하여 개발된 비접촉식 로드셀을 이용하여, 압축력을 효과적으로 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권2호
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• pp.211-234
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• 2016

A total of 99 full-scale field load tests at 22 sites were compiled for this study to elucidate several issues related to the load-displacement behaviour of belled piers under axial uplift loading, including (1) interpretation criteria to define various elastic, inelastic, and "failure" states for each load test from the load-displacement curve; (2) generalized correlations among these states and determinations to the predicted ultimate uplift resistances; (3) uncertainty in the resistance model factor statistics required for reliability-based ultimate limit state (ULS) design; (4) uncertainty associated with the normalized load-displacement curves and the resulting model factor statistics required for reliability-based serviceability limit state (SLS) design; and (5) variations of the combined ULS and SLS model factor statistics for reliability-based limit state designs. The approaches discussed in this study are practical and grounded realistically on the load tests of belled piers with minimal assumptions. The results on the characterization and uncertainty of uplift load-displacement behaviour of belled piers could be served as to extend the early contributions for reliability-based ULS and SLS designs.

• Wind and Structures
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• 제8권2호
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• pp.79-88
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• 2005

This paper deals with a unified way for calculating vortex-induced vibrations (Aeolian vibrations in transmission line parlance) of undamped single overhead conductors. The main objective of the paper is to identify reduced parameters which would unify the predicted vibration response to the largest possible extent. This is actually done by means of a simple mathematical transformation resulting, for a given terrain (associated to a given wind turbulence intensity), into a single, unified response curve that is applicable to any single multi-layered aluminium conductor. In order to further validate the above process, the predicted, unified response curve is compared with measured response curves drawn from tests run on a full-scale test line using several aluminium-conductor-steel-reinforced (ACSR), all-alloy-aluminium-conductor (AAAC) and aluminium-conductor-alloy-reinforced (ACAR) conductors strung at different tensions. On account of the expected scatter in the results from such field tests, the agreement is shown to be good. The final results are expressed by means of only four different curves pertaining to four different terrain characteristics. These curves may then be used to assess the vibration response of any undamped single, multi-layer aluminium conductor of any diameter, strung at any practical tension.

• Steel and Composite Structures
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• 제39권4호
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• pp.353-366
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• 2021

Cored moment resisting stub column (CMSC) was previously developed by the features of adopting a core segment which remains mostly elastic and reduced column section (RCS) details around the ends to from a stable hysteretic behavior with large post-yield stiffness and considerable ductility. Several full-scale CMSC components with various length proportions of the RCSs with respect to overall lengths have been experimentally investigated through both far-field and near-fault cyclic loadings followed by fatigue tests. Test results verified that the proposed CMSC provided very ductile hysteretic responses with no strength degradation even beyond the occurrence of the local buckling at the side-segments. The effect of RCS lengths on the seismic performance of the CMSC was verified to relate with the levels of the deformation concentration at the member ends, the local buckling behavior and overall ductility. Estimation equations were established to notionally calculate the first-yield and ultimate strengths of the CMSC and validated by the measured responses. A numerical model of the CMSC was developed to accurately capture the hysteretic performance of the specimens, and was adopted to clarify the effect of the surrounding frame and to perform a parametric study to develop the estimation of the elastic stiffness.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.491-502
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• 2006

본 논문은 중력하중의 지배를 받는 CFT기둥-RC 무량판 접합부의 실물대 실험결과를 요약한 것이다. CFT구조는 여러 가지 구조및 시공상의 장점으로 인하여 국내 건설 현장에서 상대적으로 짧은 시간에 폭넓게 수용되고 있다. 주차장 용도로 주로 사용되는 지하층은 철근콘크리트 무량판으로 시공하여 경제성을 도모하는 것이 국내에서 일반적으로 요구되는 시공관행이다. 그러나 CFT기둥-R C 무량판 접합부의 효율적인 디테일은 아직 국내 외적으로 제시된 바가 없어서 이 분야의 연구가 매우 필요한 실정이다. 현장 시공시 경제성을 극대화할 수 있는 몇 가지 전략을 기초로 해서, 여러가지 접합 상세를 제안하였고 실험을 통하여 검증하엿다. 실험결과 본 연구에서 제시된 CFT기둥-RC 무량판 접합 상세의 펀칭강도 및 강성이 RC 무량판 접합부와 동등하거나 이를 상회하는 것을 확인할 수 있었다. CFT기둥-RC 무량판 접합부의 초기 탄성거동에서 펀칭파괴이후 휨철근의 국부 현수작용에 이르기까지의 모델링 방안을 제시하고 본 연구의 실험결과를 기초로 5개의 모델링 변수를 캘리브레이션하였다. 또한 무량판구조의 연쇄붕괴방지 설계에 본 연구의 결과를 응용하는 방안을 사례를 통하여 예시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.647-657
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• 2017

이 연구에서는 대심도 복층터널을 구성하는 중간슬래브의 하중을 터널본체에 전달하는 브라켓 구조에 관한 정 동적 거동을 조사하였다. 시공속도 향상을 위해 중간슬래브를 프리캐스트 쉴드 터널라이닝 구조체에 연결하기 위한 현장 조립형 'SPC (Steel Precast Concrete) 브라켓'을 개발하였다. 'SPC (Steel Precast Concrete) 브라켓'의 구조 성능을 평가하기 위해서 실물모형 구조실험을 수행하였으며, Contact 모델을 적용한 FEM 해석을 통해서 구조적인 안정성을 추가로 검증하였다. 정적재하실험을 수행한 결과 극한하중에 대한 브라켓의 변형이나 균열은 계측되지 않았으며, 브라켓 고정용 케미컬 앵커의 뽑힘이나 변형은 발생되지 않았다. 동적재하실험 결과 케미컬 앵커의 이상은 조사되지 않았다. FEM해석에 따른 브라켓의 거동은 정적재하실험 결과와 유사한 거동을 보여 사용성 및 구조 안정성 측면에서 문제가 없다고 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.89-98
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• 2012

일체형 삼각 트러스 형태의 철선을 아연도금 강판에 용접한 철선일체형 데크 플레이트는 슬래브 시공 시 현장시공 최소 및 동바리와 지보공 등 거푸집 공사비 절감을 목적으로 개발되어 이미 많은 현장에 적용되고 있다. 본 연구에서는 180mm 두께 슬래브에 적용 가능한 철선일체형 데크 플레이트 시스템을 개발하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 상부철선, 하부철선, 래티스 철선, 경간, 단부가공방법을 변수로 채택하여 총 14개의 시험체를 실물크기로 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과 시험체의 최종 파괴형태 변화 및 단부가공방법이 시험체의 구조 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며, 하부철선의 영향보다는 래티스 철선이 시험체의 거동에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.