• Geomechanics and Engineering
• /
• 제23권4호
• /
• pp.365-379
• /
• 2020

One of the leading causes for the damage of various underground structures during an earthquake is soil liquefaction, and among this liquefaction-induced uplift of these structures is a major concern. In this study, finite-difference modelling is carried out to study the liquefaction-induced uplift of an underground structure of 5 m diameter (D) with and without the replacement of the in-situ fine sand around the structure with the coarse sand. Soil replacements are carried out by three methods: replacement of soil above the structure, around the structure, and below the structure. The soil behaviour is represented using the elastic-perfectly plastic Mohr-Coulomb model, where the pore pressures were computed using Finn-Byrne formulation. The predicted pore pressure and uplift of the structure due to sinusoidal input motion were validated with the centrifuge tests reported in the literature. Based on numerical studies, an empirical equation is developed for the determination of liquefaction-induced maximum uplift of the underground structure without replacement of the in-situ sand. It is found that the replacement of soil around the structure with 2D width and spacing of D can reduce the maximum uplift by 50%.

• Wind and Structures
• /
• 제29권2호
• /
• pp.111-127
• /
• 2019

The tapered and set-back type of unconventional designs have been used earlier in many buildings. These shapes are aerodynamically efficient and offer a significant amount of damping against wind-induced forces and excitations. Various studies have been conducted on these shapes earlier. The present study adopts a hybrid approach of turbulence modelling i.e., Detached-eddy Simulation (DES) to investigate the effect of height modified tapered and set-back buildings on aerodynamic forces and their sensitivity towards pressure. The modifications in the flow field around the building models are also investigated and discussed. Three tapering ratios (T.R.=(Bottom width- Top width)/Height) i.e., 5%, 10%, 15% are considered for tapered and set-back buildings. The results show that, mean and RMS along-wind and across-wind forces are reduced significantly for the aerodynamically modified buildings. The extent of reduction in the forces increases as the taper ratio is increased, however, the set-back modifications are more worthwhile than tapered showing greater reduction in the forces. The pressure distribution on the surfaces of the buildings are analyzed and in the last section, the influence of the flow field on the forces is discussed.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.21-28
• /
• 2009

국내 조선소는 빈번하게 태풍에 의해 영향을 받는 해안에 위치하며, 풍하중에 취약한 많은 경량 구조의 시설물들로 이루어져 있다. 본 연구에서는 주변 지형과 조선소내부 건물의 영향까지 고려하여 시설물의 강풍에 대한 위험 분석을 수행하였다. 몬테카를로 시뮬레이션에 의해 대상 지역의 극한 풍속을 추정하여 전산유체역학 해석을 위한 입사풍속으로 설정하였으며, 난류 유동을 고려한 전산 유체 해석을 이용하여 시설물 표면에 발생하는 풍압과 조선소 사업장 내의 풍속 분포를 추정하였다. 결과로서 일부 시설물에는 설계 하중보다 높은 풍하중이 작용하여 보강이 요구되는 것으로 판단되며, 향후 설계 풍하중을 고려하는 경우 주변의 국부적 지형 변화와 건물 배치를 고려해야 할 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제9권5호
• /
• pp.63-68
• /
• 2009

본 연구에서 물 흐름에 일정한 농도로 포 소화약제를 정확하게 혼합하는 포 소화설비용 소화약제 혼합장치의 성능향상을 위하여 포소화약제의 정량 혼합특성을 분석하였다. 펌프, 탱크, 압력계, 유량계, 노즐로 구성되는 성능평가 시스템을 사용하여 개발된 프로포셔너의 성능이 실험적으로 평가하였다. 결과적으로 라인프로포셔너의 포소화약제 혼합성능은 벤츄리 효과에 의한 물유량 증가와 오리피스 단면적 증가에 따라 증가하고 오차율 $\pm4%$이내의 범위에서 물 유량과 포소화약제 양의 혼합농도 3%의 성능을 보였다. 프레셔프로포셔너의 경우 물 유량 증가와 입구압력 증가에 따라 혼합성능이 증가하고 오차율 $\pm2%$이내의 범위에서 물 유량과 포소화약제 양의 혼합농도 3%의 성능으로 분석되었다.

• 멤브레인
• /
• 제12권2호
• /
• pp.55-66
• /
• 2002

본 총설에서는 전기투석 공정의 운전과 설계 능력 향상을 위해 이온교환막의 막오염현상에 관한 연구를 조사하였다. 이온교환막의 막오염현상을 정량적으로 평가하기 위해 압력차를 구동력으로 하는 막공정의 막오염지수와 유사한 전기투석 막오염지수(EDMFI)를 정의하였다. 막오염현상은 무기오염원인 실리카졸과 유기 오염원인 휴믹산과 BSA를 함유한 전기 투석 실험 결과를 비교하여 연구되었다. 이 비교에서 EDMFI는 전기투석 공정의 막오염경향을 정량적인 척도로 유용하게 이용될 수 있음을 보여주었다. 새로운 오염저감 기술로 사각파 전원이 유효함이 유기 오염물을 포함한 전기투석 실험결과에서 보고되었다. 이펄스 형태의 사각파 전원은 최적주파수에서 막오염현상을 현저하게 감소시킬 수 있었다.

• Wind and Structures
• /
• 제38권3호
• /
• pp.203-214
• /
• 2024

Large-span cantilevered roof represents a unique type of structure that is vulnerable to wind loads. Inspired by the need to maximumly reducing the rooftop wind loads, this study examined the feasibility of positioning vented slots on the leading edge, and the effectiveness of such aerodynamic mitigation measures are assessed via both physical and numerical simulations. The reliability of numerical simulation was evaluated via comparisons with the wind tunnel tests. The results indicated that, the variation of venting hole arrangement can cause significant change in the rooftop wind load characteristics. For the cases involved in this study, the maximum reduction of mean and peak wind suction coefficients are found to be 9% and 8% as compared to the original circular slot without venting holes. In addition, the effect of slot shape is also evident. It was shown that the triangular shaped slot tends to increase the wind suction near the leading edge, whereas the hexagonal and octagonal shaped slots are found to decrease the wind suction. In particular, with the installation of octagonal shaped slot, the maximum reduction of wind suction coefficients near the leading edge reaches up to 31% as compared to the circular shaped slot, while the maximum reduction of mean wind suction coefficients is about 30%.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.83-89
• /
• 2011

계단실을 직접 가압했을 경우에 계단실과 부속실 사이의 차압 및 부속실과 세대 사이의 차압이 어떤 영향을 받는지 연구하기 위해 실건물을 사용해 실험했다. 또한 열린문에서의 유속분포도 측정하였다. 본 연구에 사용된 건물은 지상 20층 지하 2층의 공동주택이다. 계단실을 가압하기 위해서 송풍기를 지하 1층에 설치하여 외부공기를 계단실로 공급했다. 13가지 경우에 대한 실험을 실시했으면 주 실험변수들은 문이 개방된 층의 숫자와 위치 및 송풍량이었다. 지상 1층 문들만이 열린 상태에서는 계단실과 부속실 사이의 차압 및 부속실과 세대 사이의 차압이, 1층 부근을 제외하고는, 비교적 균일하게 분포되었다. 실험결과 180~270 CMM에서 한 층이 개방되어도 화재안전기준의 방연풍속을 만족하였고, 계단실은 전체적으로 양압을 유지할 수 있었으나 최소차압 조건(10 Pa)을 항상 만족시키지는 못하였다. 두 층의 문들이 개방된 경우, 유량을 증가함으로써 최소유속조건은 만족시킬 수 있었으나 가압지점 인근에서 과압이 발생하지 않는 상태에서 최소차압조건을 만족시키는 것은 비현실적임을 발견했다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제4권2호
• /
• pp.53-59
• /
• 2004

본 연구는 집중호우 시에 발생하는 맨홀뚜껑의 비산(飛散)현상의 원인을 수리모형과 수치모형(SWMM)을 사용하여 밝힌 연구이다. 대규모 간선에서 써차지 흐름의 급격한 수두상승 현상에 대해 수치모형과 수리모형 결과가 매우 잘 일치하였다. 맨홀 뚜껑이 비산 하는 현상의 원인은 펌프장의 게이트 조작이나 간선의 막힘 등으로 발생하는 써차지 흐름에 따른 압력전파에 의해 기인하는 맨홀 내 잔존 압축공기괴의 맨홀에서의 팽창 분출에 의한 것으로 나타났다.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.145-156
• /
• 2022

Application examples of computational fluid dynamics (CFD) in the planning stage of high-rise buildings are introduced. First, we introduce examples of applications in the environmental field. The pedestrian wind environment was one of the earliest practical examples of CFD. CFD was also employed to validate the heat island mitigation measures proposed as part of the new construction plan. Second, application examples of wind-force evaluations are introduced. Prediction examples are presented for the peak wind pressure around a complex-shaped building and the wind force evaluation for a base-isolated building. The results prove that the results of the proper execution of CFD are equivalent to those of the wind tunnel experiment. As examples of CFD applications of other issues related to high-rise building planning, we introduce snow accretion on outer walls and high-temperature exhaust from emergency generators. Finally, the future prospects for the use of CFD are discussed.

• 한국의류학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.783-792
• /
• 2005

The purpose of this research is to develop appropriate Insole according to foot characteristics of female adults. This research concentrates on proving the effectiveness of Insole on resolving foot discomforts by analyzing the differences between the fitting and foot pressure before and after wearing Insole. Among 216 female testers of previous research, six testers wear selected and placed into six different groups classified according to foot discomforts and foot characteristics. After wearing Insole, the results indicates that the entire groups represented the improvement of fitting and the mitigation of foot discomfort. The results of foot pressure experiment shows that the maximum pressure of foot spreads out evenly after wearing Insole, which indicates the effectiveness of Insole. This efficacy works particularly well for foot testers of second and sixth group. The results indicate that group 6, which consist of the flat-footed and the old, have more noticeable effects derived from Insole, whereas group 3 and 5 do not, due to its constitution of people with fairly normal feet. Furthermore, it was evident that maximum pressure played a major role in proving the beneficial effects of Insole, one of which is to scatter the maximum pressure of heel away and lessen the foot pressure of plantar.