• 제목/요약/키워드: Mode of failure

검색결과 2,217건 처리시간 0.022초

비선형 유한요소 해석에 의한 강봉 트러스 시스템으로 보강된 조적벽체의 내진거동 평가 (Evaluation of Seismic Response of Masonry Walls Strengthened with Steel-bar Truss Systems by Non-linear Finite Element Analysis)

  • 황승현;양근혁;김상희;임진선;임채림
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제25권4호
    • /
    • pp.20-27
    • /
    • 2021
  • 이 연구에서는 강봉 트러스 시스템으로 보강된 조적벽체의 내진거동을 합리적으로 평가하기 위하여 범용프로그램인 Abaqus를 이용한 비선형 유한요소해석 절차를 제시하였다. 조적벽체의 유한요소 모델은 콘크리트 손상 소성(concrete damaged plasticity, CDP)모델 및 벽돌-모르타르 계면 특성은 Yang et al.이 제시한 조적 프리즘의 압축 및 인장의 응력-변형률 모델과 전단마찰모델을 기반으로 메소-스케일법을 적용하였다. 유한요소 해석결과를 다양한 변수조건에서 실험결과와 비교한 결과, 강봉 트러스 시스템으로 보강된 조적벽체의 균열진전, 파괴 모드, 강체회전 내력 및 최대내력 그리고 횡하중-횡변위 관계에 대한 실험결과와 잘 일치하였다. 따라서 제시된 유한요소해석 절차는 조적벽체의 내진보강 설계에 합리적으로 이용될 수 있다고 판단된다.

Axial behavior of the steel reinforced lightweight aggregate concrete (SRLAC) short columns

  • Mostafa, Mostafa M.A.;Wu, Tao;Liu, Xi;Fu, Bo
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제39권5호
    • /
    • pp.583-598
    • /
    • 2021
  • The composite steel reinforced concrete (SRC) columns have been widely used in Structural Engineering due to their good performances. Many studies have been done on the SRC columns' performances, but they focused on the ordinary types with conventional configurations and materials. In this study, nine new types of steel reinforced lightweight aggregate concrete (SRLAC) short columns with cross-shaped (+shaped and X-shaped) steel section were tested under monotonically axial compressive load; the studied parameters included steel section ratio, steel section configuration, ties spacing, lightweight aggregate concrete (LWAC) strength, and longitudinal bars ratio. From the results, it could be found that the specimens with larger ties ratio, concrete strength, longitudinal bars ratio, and steel section ratio achieved great strength and stiffness due to the excellent interaction between the concrete and steel. The well-confined concrete core could strengthen the steel section. The ductility and toughness of the specimens were influenced by the LWAC strength, steel section ratio, and longitudinal bars ratio; in addition, larger ties ratio with smaller LWAC strength led to better ductility and toughness. The load transfer between concrete and steel section largely depends on the LWAC strength, and the ultimate strength of the new types of SRLAC short columns could be approximately predicted, referring to the codes' formulas of ordinary types of steel reinforced concrete (SRC) columns. Among the used codes, the BS-5400-05 led to the most conservative results.

원자로건물의 철근콘크리트 전단벽 비선형 지진응답 평가 (Evaluation of Nonlinear Seismic Response of RC Shear Wall in Nuclear Reactor Containment Building)

  • 김대희;이경구;구지모
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제34권6호
    • /
    • pp.385-392
    • /
    • 2021
  • 강진 시 원자력발전시설의 비선형 응답이 중요하기 때문에 이 시설의 내진성능에 대한 관심이 증가하였다. 이 연구에서는 원자력 발전소 철근콘크리트 전단벽의 유한요소해석을 위한 재료모델의 적절한 변수를 제시하였다: 최대인장강도, 팽창각, 손상계수. 이를 위해 상용 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS를 사용하여 낮은 형상비를 가진 철근콘크리트 전단벽의 비선형 거동과 전단 파괴모드에 대한 이 주요 변수의 효과에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과에 기반하여 비선형 시간이력해석을 통해 강진 하의 원자로건물의 비선형 응답을 평가하였다.

유리섬유보강에 의한 조적조 건축물의 내진 성능향상에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on Seismic Capacity Improvement of Masonry Buildings by Glass Fiber Reinforced Methods)

  • 조상민;최성모;권기혁;이수철
    • 한국방재학회 논문집
    • /
    • 제4권2호
    • /
    • pp.47-52
    • /
    • 2004
  • 조적조 건축물은 작은 인장력과 연성능력으로 인해 지진발생시 심각한 피해상황을 나타내고 있다. 국외의 경우 조적조 건축물에 대한 여러 가지 보강방법이 사용되고 있으나, 국내의 경우 여러 가지 제약에 의하여 유리섬유보강방법을 사용하는 것이 적절하다. 본 논문에서는 유리섬유보강을 통한 지진피해를 입은 조적조 건축물의 내진성능에 관해 평가하였다. 실험결과 유리섬유보강 실험체의 최대 밑면 전단력과 변형이 현저하게 증가하였다. 파괴이후에도 유리섬유보강 실험체는 계속 하중에 저항하는 것으로 나타났다. 유리섬유보강 실험체는 전반적으로 pier 부분에서 Rocking 거동을 보였다.

Ultimate behavior of RC hyperbolic paraboloid saddle shell

  • Min, Chang-Shik
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제5권5호
    • /
    • pp.507-521
    • /
    • 1997
  • The ultimate behavior of a reinforced concrete hyperbolic paraboloid saddle shell under uniformly distributed vertical load is investigated using an inelastic, large displacement finite-element program originally developed at North Carolina State University. Unlike with the author's previous study which shows that the saddle shell possesses a tremendous capacity to redistribute the stresses, introducing tension stiffening in the model the cracks developed are no longer through cracks and formed as primarily bending cracks. Even though with small tension stiffening effect, the behavior of the shell is changed markedly from the one without tension stiffening effect. The load-deflection curves are straight and the slope of the curves is quite steep and remains unchanged with varying the tension stiffening parameters. The failure of the shell took place quite suddenly in a cantilever mode initiated by a formation of yield lines in a direction parallel to the support-to-support diagonal. The higher the tension stiffening parameters the higher is the ultimate load. The present study shows that the ultimate behavior of the shell primarily depends on the concrete tensile characteristics, such as tensile strength (before cracking) and the effective tension stiffening (after cracking). As the concrete characteristics would vary over the life of the shell, a degree of uncertainty is involved in deciding a specified ultimate strength of the saddle shell studied. By the present study, however, the overload factors based on ACI 318-95 are larger than unity for all the cases studied except that the tension stiffening parameter is weak by 3 with and without the large displacement effect, which shows that the Lin-Scordelis saddle shell studied here is at least safe.

Initiating Events Study of the First Extraction Cycle Process in a Model Reprocessing Plant

  • Wang, Renze;Zhang, Jiangang;Zhuang, Dajie;Feng, Zongyang
    • Journal of Radiation Protection and Research
    • /
    • 제41권2호
    • /
    • pp.117-121
    • /
    • 2016
  • Background: Definition and grouping of initiating events (IEs) are important basics for probabilistic safety assessment (PSA). An IE in a spent fuel reprocessing plant (SFRP) is an event that probably leads to the release of dangerous material to jeopardize workers, public and environment. The main difference between SFRPs and nuclear power plants (NPPs) is that hazard materials spread diffusely in a SFRP and radioactive material is just one kind of hazard material. Materials and Methods: Since the research on IEs for NPPs is in-depth around the world, there are several general methods to identify IEs: reference of lists in existence, review of experience feedback, qualitative analysis method, and deductive analysis method. While failure mode and effect analysis (FMEA) is an important qualitative analysis method, master logic diagram (MLD) method is the deductive analysis method. IE identification in SFRPs should be consulted with the experience of NPPs, however the differences between SFRPs and NPPs should be considered seriously. Results and Discussion: The plutonium uranium reduction extraction (Purex) process is adopted by the technics in a model reprocessing plant. The first extraction cycle (FEC) is the pivotal process in the Purex process. Whether the FEC can function safely and steadily would directly influence the production process of the whole plant-production quality. Important facilities of the FEC are installed in the equipment cells (ECs). In this work, IEs in the FEC process were identified and categorized by FMEA and MLD two methods, based on the fact that ECs are containments in the plant. Conclusion: The results show that only two ECs in the FEC do not need to be concerned particularly with safety problems, and criticality, fire and red oil explosion are IEs which should be emphatically analyzed. The results are accordant with the references.

보강 덧씌우기 아스팔트 포장의 휨파괴에 의한 반사균열 피로수명 추정 (Estimation of Fatigue Life of Reinforced Asphalt Pavement Overlay against Reflection Cracking due to Flexural Fracture)

  • 도영수;김광우
    • 한국도로학회논문집
    • /
    • 제2권4호
    • /
    • pp.101-109
    • /
    • 2000
  • 본 연구는 아스팔트 덧씌우기 포장에 야기되는 반사균열 실내 시험을 통해 여러 보강된 혼합물의 반사균열 저항성에 따른 피로수명을 추정하기 위해 수행되었다. 아스팔트 개질재로는 LDPE, SBS 및 카본블랙을 이용하였고 보강재로는 합성섬유(PF), 비닐(PV), 그리드 (GG)를 이용하였다. 공시체 몰드 바닥에 보강재를 미리 깐후 배합설계를 통해 얻은 아스팔트 혼합물을 부어 공시체를 제조하였다. 반복하중 하에서 균열이 있는 시멘트 콘크리트 위에 부착된 아스팔트 콘크리트 공시체 하단의 수평변위를 측정하여 각 혼합물별 균열지연에 따른 반사균열 피로수명을 추정하였다. 본 연구의 반사균열 실험 결과를 토대로 균열진전에 따른 각 혼합물별 피로수명에 대하여 이론적인 예측식을 개발 제안하였으며 예측식에 의한 추정치와 실측치와의 상관관계가 상당히 높게 ($r^2=0.95$이상) 나타났다.

  • PDF

고강도콘크리트충전 각형강관장주의 내력에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Stength of Slender Square Tube Columns Filled with High Strength Concrete)

  • 서성연;정진안
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제14권4호
    • /
    • pp.471-479
    • /
    • 2002
  • 본 논문에서는 고강도콘크리트충전 각형강관장주에 대한 실험결과와 탄소성해석결과를 비교분석했다. 실험체는 모두 고강도콘크리트 충전 각형강관장주로 18개를 제작하였으며, 편심비에 따라 중심 및 편심가력하였다. 본 연구의 주요 파라메타는 단면폭에 대한 유효좌굴 길이의 비($L_K$/D)= 4, 8, 12, 24, 30와 가력편심비(e)=0, k, 3k이다. 본 논문에서 고강도콘크리트 충전 각형강관장주의 내력에 관한 해석 및 실험을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $L_K$/D=12 이하의 고강도콘크리트충전 각형강관단주는 콘크리트 감소계수 $c{\gamma}u=0.85$를 고려한 전소성내역에 도달했으나, $L_K$/D=18 이상의 장주실험체는 콘크리트 감소계수를 고려한 전소성내력에 도달하지 않았다. 실험에 의한 고강도콘크리트충전 각형강관장주의 탄소성거동은 제안된 해석치의 종국내력$N_{ASSUMED}$과 비교적 양호한 접근을 보여주었다. 콘크리트 압축강도의 감소계수 $c{\gamma}u=0.85$를 고려하지 않은 CFT설계기준과 고강도 콘크리트를 충전한 각형강관기둥의 실험결과치는 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.

약지진동 지역의 저층 RC 골조의 초과강도 (Over-Strength of Low-Rise RC Frame in Low Seismic Zone)

  • 이영욱
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제3권2호
    • /
    • pp.9-18
    • /
    • 1999
  • 현행 내진설계 기준과는 달리 내진설계기준연구(II) 에서는 6층 미만의 건물도 내진설계를 적용하도록 제안하고 있다 이 제안서가 향후 내진설계 기준의 근간이 된다면 저층 건물에 대하여서도 내진설계가 수행되어야 할 것으로 예상된다 지진의 세기로 구분할 때 국내의 약지진동 지역으로 구분되며 이와 같은 지역에서의 저층 건물의 초과강도 계수 $\Omega$는 매우 크다고 기조의 연구자들이 보고하고 있다 따라서 본 연구에서는 국내 4층 RC 모멘트 연성 골조의 경우에$\Omega$를 고찰하고자 스팬과 경간(bay)를 변화시키면서 모델을 설계하고 이를 2차원 push-over 해석하였다 수치해석 결과 경간의 수 또는 스팬 길이가 증가함에 따라$\Omega$의 값이 증가하는 추세를 보였다 이는 내진설계시 우발 비틀림 모멘트를 고려함으로 스팬 길이 또는 경간 수의 증가에 비하여 외부기중의 설계강도증가율이 크기 때문이다 또한 외부 기둥의 강도증가는 강기동-약보 모델에 근접한 붕괴기구를 형성하므로 $\Omega$의 증가에 영향을 미치는 것으로 고찰되었다

  • PDF

유리섬유시트로 보강된 RC 보의 휨 거동에 관한 연구 (Flexural Behaviors of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Glass Fiber Sheets)

  • 김성도;조백순;성진욱
    • 한국철도학회논문집
    • /
    • 제12권3호
    • /
    • pp.388-395
    • /
    • 2009
  • 유리섬유시트로 보강된 철근콘크리트 보의 휨 거동을 조사하기 위해, 하나의 기준보와 8개의 보강보(4개의 NU-보강보, 4개의 U-보강보)에 대한 보강보 휨 실험을 수행하였다. NU 보강보는 단부에 U 밴드를 적용하지 않은 보를, U-보강보는 U 밴드를 가진 보를 의미한다. 보강보 실험에서의 실험변수들은 유리섬유시트의 보강 양, U 밴드의 유무 등이 있다. 기준보와 비교하여 NU 보강보와 U 보강보의 최대하중은 각각 48%와 34% 증가하였으며, 휨 강성은 각각 920%와 880% 증가하였다. NU 보강보와 U 보강보에 대한 연성지수는 1.43에서 2.60 사이에 놓여있다. U 밴드를 가진 보강 시스템은 섬유시트의 계면박리 파괴를 지연시키고, U 밴드가 없는 보강시스템보다 나은 연성거동을 나타내 보였다. NU 보강보와 U 보강보 모두에서 섬유시트 겹수의 증가에 따라 최대하중과 휨 강성은 증가하였다. 실험결과들을 이론적인 비선형 휨 해석결과와 비교하였으며, 잘 일치함을 확인하였다.