A nonlinear numerical method was developed to assess the stability of suspension bridge catwalks under a wind load. A section model wind tunnel test was used to obtain a catwalk's aerostatic coefficients, from which the displacement-dependent wind loads were subsequently derived. The stability of a suspension bridge catwalk was analyzed on the basis of the geometric nonlinear behavior of the structure. In addition, a full model test was conducted on the catwalk, which spanned 960 m. A comparison of the displacement values between the test and the numerical simulation shows that a numerical method based on a section model test can be used to effectively and accurately evaluate the stability of a catwalk. A case study features the stability of the catwalk of the Runyang Yangtze suspension bridge, the main span of which is 1490 m. Wind can generally attack the structure from any direction. Whenever the wind comes at a yaw angle, there are six wind load components that act on the catwalk. If the yaw angle is equal to zero, the wind is normal to the catwalk (called normal wind) and the six load components are reduced to three components. Three aerostatic coefficients of the catwalk can be obtained through a section model test with traditional test equipment. However, six aerostatic coefficients of the catwalk must be acquired with the aid of special section model test equipment. A nonlinear numerical method was used study the stability of a catwalk under a yaw wind, while taking into account the six components of the displacement-dependent wind load and the geometric nonlinearity of the catwalk. The results show that when wind attacks with a slight yaw angle, the critical velocity that induces static instability of the catwalk may be lower than the critical velocity of normal wind. However, as the yaw angle of the wind becomes larger, the critical velocity increases. In the atmospheric boundary layer, the wind is turbulent and the velocity history is a random time history. The effects of turbulent wind on the stability of a catwalk are also assessed. The wind velocity fields are regarded as stationary Gaussian stochastic processes, which can be simulated by a spectral representation method. A nonlinear finite-element model set forepart and the Newmark integration method was used to calculate the wind-induced buffeting responses. The results confirm that the turbulent character of wind has little influence on the stability of the catwalk.
In recent years, not only the occurrences but the magnitude of earthquakes in Korea are on an increasing trend and other sources of dynamic events including large-scale construction, operation of hi띤-speed railway and explosives blasting have been increasing. Besides, the probability of exposure fir rock joints to free faces gets higher as the scale of rock mass structures becomes larger. For that reason, the frictional behavior of rock joints under dynamic conditions needs to be investigated. In this study, a shaking table test system was set up and a series of dynamic test was carried out to examine the dynamic frictional behavior of rock joints. In addition, a computer program was developed, which calculated the acceleration and deformation of the sliding block theoretically based on Newmark sliding block procedure. The static friction angle was back-calculated by measuring yield acceleration at the onset of slide. The dynamic friction angle was estimated by closely approximating the experimental results to the program-simulated responses. As a result of dynamic testing, the static friction angle at the onset of slide as well as the dynamic friction angle during sliding were estimated to be significantly lower than tilt angle. The difference between the tilt angle and the static friction angle was $4.5\~8.2^{\circ}$ and the difference between the tilt angle and the dynamic friction angle was $2.0\~7.5^{\circ}$. The decreasing trend was influenced by the magnitude of the base acceleration and inclination angle. A DEM program was used to simulate the shaking table test and the result well simulated the experimental behavior. Friction angles obtained by shaking table test were significantly lower than basic friction angle by direct shear test.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.14
no.6
/
pp.1299-1308
/
1994
This paper is considered on the dynamic behavior and the dynamic impact coefficient on the cable-stayed bridge under the vehicle load. The method of static analysis, that is, the transfer matrix method is used to get influence values about displacements, section forces of girder and cable forces. Gotten influence values were used as basic data to analyse dynamic behavior. This paper used the transfer matrix method because it is relatively simpler than the finite element method, and calculating speed of computer is very fast and the precision of computation is high. In the process of dynamic analysis, the uncoupled equation of motion is derived from simultaneous equation of the motion of cable-stayed bridge and vehicle travelling by using mode shape, which was borne from system of undamped free vibration. The solution of the uncoupled equation of motion, that is, time history of response of deflections, velocity and acceleration on reference coordinate system, is found by Newmark-${\beta}$ method, a kind of direct integral method. After the time history of dynamic response was gotten, and it was transfered to the time history of dynamic response of cable-stayed bridge by linear transformation of coordinates. As a result of this numerical analysis, effect of dynamic behavior for cable-stayed bridge under the vehicle load has varied depending on parameter of design, that is, the ratio of span, the ratio of main span length, tower height, the flexural rigidity of longitudinal girder, the flexural rigidity of tower, and the cable stiffness, investigated. Very good agreements with the existing solution in the literature are shown for the uncracked plate as well as the cracked plate.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.8
no.3
/
pp.33-42
/
2004
While transforming the inelastic system into the equivalent elastic one gives an advantage of simpler analysis, the actual inelastic behavior of the system is hardly modeled in the capacity spectrum method (CSM). Therefore, the accuracy of CSM depends on the precise estimation of equivalent period and damping ratio as well as the modification of the elastic response spectrum and the corresponding demand spectrum. In this paper, the effect of demand spectrums on the accuracy of CSM is evaluated. First, the response reduction factors provided in ATC-40 and Euro Code are evaluated. Numerical analysis results indicated that the acceleration responses obtained using the factor of Euro Code are closer to the actual response than those obtained using the factors of ATC-40. Next, the accuracy of CSM is evaluated constructing the demand spectrum using the absolute acceleration responses and pseudo acceleration responses. The results obtained using the absolute acceleration responses were found to be generally larger than those obtained using the pseudo ones. Since CSM often underestimates the response, the use of absolute acceleration response gives the response relatively closer to the exact ones. However, the difference becomes negligible as the hardening ratio and the yield strength ratio become larger.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.15
no.3
/
pp.37-43
/
2011
Reliability of piping systems is essential to the safety of any important industrial facilities. During an earthquake, damage to the piping system can occur. It can also cause considerable economic losses and the loss of life following earthquakes. Traditionally, the study of the secondary system was less important than primary structure system, however it has recently been emerging as a key issue for the effective maintenance of the structural system and to help reduce nonstructural earthquake damage. The primary objectives of this study are to evaluate seismic design requirements and the seismic performance of gas and fire protection piping systems installed in reinforced concrete (RC) buildings. In order to characterize the seismic behavior of the existing piping system in an official building, 10 simulated earthquakes and 9 recorded real earthquakes were applied to ground level and the building system by the newmark average acceleration time history method. The results developed by this research can be used for the improvement of new seismic code/regulatory guidelines of secondary systems as well as the improvement of seismic retrofitting or the strengthening of the current piping system.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.15
no.2
/
pp.23-33
/
2011
In this study, a CFPBS (Cone-type Friction Pendulum Bearing System) was developed which controls the acceleration delivered to the structure to prevent damage and degradation of the critical communication equipment in case of an earthquake. The isolation performance of the CFPBS was evaluated by numerical analysis. The CFPBS was manufactured in the shape of a cone differenced from the existing FPS (Friction Pendulum System), and a pattern was engraved on the friction surface. The natural frequencies of the CFPBS were evaluated from a free-vibration test with the seismic isolator system consisting of four CFPBSs. In order to verify its earthquake-resistant performance, a numerical analysis program was created from the equation of the CFPBS induced from the equations of motion. A simplified theoretical equation of the CFPBS was proposed to manufacture the equipment which could demonstrate the necessary performance. Artificial seismic waves satisfying the maximum earthquake scale of the Korean Building Code-Structural (KBC-2005) were created and verified to review the earthquake-resistant performance of the CFPBS by numerical analysis. The superstructural mass of the CFPBS and skew angle of the friction surface were considered for numerical analysis with El Centro NS (1940), Kobe NS (1995) and artificial seismic waves. The CFPBS isolation performance evaluation was based on the results of numerical analysis and the executed comparative analysis between the results from numerical analysis and the simplified theoretical equation under the same conditions.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.36
no.3
/
pp.185-192
/
2023
In this study, fluctuating wind velocity for time history analysis is simulated by a single variate, single-dimensional random process using the KBC2022 spectrum about across-wind direction. This study analyzed and obtained the inelastic dynamic response for structures modeled as a single-degree-of-freedom system. It is assumed that the wind response is excellent in the primary mode, the change in vibration owing to plasticization is minor, along-wind vibration and across-wind vibration are independent, and the effect of torsional vibration is small. The numerical results, obtained by the Newmark-𝛽 method, shows the time-history responses and trends of maximum displacements. As a result of analyzing the inelastic dynamic response of the structure with the second stiffness ratio(𝛼) and yield displacement ratio (𝛽) as variables, it is identified that as the yield displacement ratio (𝛽) increases when the second stiffness ratio is constant, the maximum displacement ratio decreases, then reaches a minimum value, and then increases. When the stiffness ratio is greater than 0.5, there is a yield point ratio at which the maximum displacement ratio is less than 1, indicating that the maximum deformation is reduced compared to the elastically designed building even if the inelastic behavior is permitted in the inelastic wind design.
Park, Kyu Sik;Spencer, B.F.Jr.;Kim, Chun Ho;Lee, In Won
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.26
no.5A
/
pp.849-859
/
2006
This paper presents an extensive robust analysis of a ${\mu}$-controller in the hybrid system for various uncertainties using the benchmark cable-stayed bridge. The overall system robustness may be deteriorated by introducing active devices and the active controller may cause instability due to small margins. Therefore, a ${\mu}$-synthesis method that simultaneously guarantees the performance and stability of the closed-loop system (robust performance) with uncertainties is used for active devices to enhance the robustness in company with the inherent reliability of passive devices. The robustness of the ${\mu}$-synthesis method is investigated with respect to the additional mass on the deck, structural stiffness matrix perturbation, time delay of actuator, and combinations thereof. Numerical simulation results show that the proposed control system has the good robustness without loss of control performances with respect to various uncertainties under earthquakes considered in this study. Furthermore, the control system robustness is more affected by the perturbation of structural stiffness matrix than others considered in this study. Therefore, the hybrid system controlled by a ${\mu}$-synthesis method could be proposed as an improved control strategy for a seismically excited cable-stayed bridge containing many uncertainties.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.37
no.2
/
pp.103-110
/
2024
In this study, a nonlinear dynamic analysis of a frame and single member, which reflect the characteristics of a plant facility, is performed using the commercial MIDAS GEN program and the results are analyzed. The general structural members and material properties of the plant are considered. The Newmark average-acceleration numerical-analysis method is applied to a plastic hinge to study material nonlinearity. The blast load of a vapor-cloud explosion, a representative plant explosion, is calculated, and nonlinear dynamic analysis is conducted on a frame and single member. The observed dynamic behavior is organized according to the ratio of natural period to load duration, maximum displacement, ductility, and rotation angle. The conditions and range under which the frame functions as a single member are analyzed and derived. NSFF with a beam-column stiffness ratio of 0.5 and ductility of 2.0 or more can be simplified and analyzed as FFC, whereas NSPF with a beam-column stiffness ratio of 0.5 and ductility of 1.5 or more can be simplified and analyzed as FPC. The results of this study can serve as guidelines for the blast-resistant design of plant facilities.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.