• Structural Engineering and Mechanics
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• 제18권4호
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• pp.411-428
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• 2004

In this study, a newly developed unconditionally stable explicit method is employed to solve momentum equations of motion in performing pseudodynamic tests. Due to the explicitness of each time step this pseudodynamic algorithm can be explicitly implemented, and thus its implementation is simple when compared to an implicit pseudodynamic algorithm. In addition, the unconditional stability might be the most promising property of this algorithm in performing pseudodynamic tests. Furthermore, it can have the improved properties if using momentum equations of motion instead of force equations of motion for the step-by-step integration. These characteristics are thoroughly verified analytically and/or numerically. In addition, actual pseudodynamic tests are performed to confirm the superiority of this pseudodynamic algorithm.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.95-101
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• 1992

The Pseudodynamic test is a new experimental technique for simulating the earthquake response of structures or structural components in the time domain. It is especially efficient for testing structures that are too large, heavy or strong to be tested on a shaking table. But the obtained responses in the Pseudodynamic test are distorted by the experimental errors inevitably during control and measurement procedures. The studies are to investigate the effects of the experimental errors on the Pseudodynamic responses and apply a correction method to the Pseudodynamic testing algorithm. It is shown that the corrected responses using the Equivalent Energy Compensation Method are in a good correlation with the theoretical ones. Thus, the corrected Pseudodynamic responses could be reliable for evaluating the seismic performance of structural systems.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.473-480
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• 1998

The substructuring pseudodynamic test is a hybrid testing method consisting of a numerical simulation of the earthquake response of an analytical model and a loading test of a specimen. The substructuring pseudodynamic testing technique has been applied to various seismic experiments since it has advantages over the shaking table test to study dynamic behaviors of relatively large scale structures. However, experimental errors are inevitable in substructuring pseudodynamic testing. Some of these errors can be monitored during the test, but, due to limitations in control system, they cannot be eliminated. For example, one cannot control exactly the displacements that are actually imposed on the structures at each time step. This paper focuses on a technique to minimize the cumulative effect of such control errors for MDOF system. For this purpose, the modified posterior adjustment of the time increment from a target value $\Delta$t$_{n}$ to an adjusted value is performed to minimize the effect of the control errors for MDOF system.for MDOF system.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제10권2호
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• pp.157-164
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• 2000

This paper discusses the error propagation characteristics of the Newmark explicit method, modified Newmark explicit method and ${\alpha}$-function dissipative explicit method in pseudodynamic tests. The Newmark explicit method is non-dissipative while the ${\alpha}$-function dissipative explicit method and the modified Newmark explicit method are dissipative and can eliminate the spurious participation of high frequency responses. In addition, error propagation analysis shows that the modified Newmark explicit method and the ${\alpha}$-function dissipative explicit method possess much better error propagation properties when compared to the Newmark explicit method. The major disadvantages of the modified Newmark explicit method are the positive lower stability limit and undesired numerical dissipation. Thus, the ${\alpha}$-function dissipative explicit method might be the most appropriate explicit pseudodynamic algorithm.

• 한국지진공학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.49-57
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• 1997

인류문명에 가장 파괴적인 자연재해 중 하나의 지진에 대한 대비의 필요성이 대두되고 있는 이때에 여러 가지 구조물들의 내진 설계 및 해석적 연구가 요구된다. 구조물의 내진 특성을 알기 위해서는 이론적 연구뿐만 아니라 실험적 연구가 특히 중요한데, 현재 존재하는 여러 가지 실험 방법들 중에서 컴퓨터-가력기 on-line 실험이라고 알려진 유사동적 실험은 진동대를 사용하지 않고 구조물의 내진 성능을 연구할 수 있는 실험 방법이다. 이 논문에서는 간단한 일 자유도 실험체들을 대상으로 유사동적 실험법을 적용하여 구조물의 내진 성능을 평가하였다. 실험에서 얻은 값들을 이론 값들과 비교한 결과 대체로 일치하는 경향을 보였으며, 좀 더 성능이 좋은 계측 및 제어장비들을 사용한다면 더욱 만족할 결과들을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제1권4호
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• pp.45-58
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• 1997

본 연구에서는 다양한 입력지진에 대해서 기초격리된 구조물의 내진성능 평가를 위해서 진동대실험과 유사동적실험을 수행하였다. 본 논문의 목적은 다음과 같다. 하나는 진동대실험을 통하여 강한 지진의 발생시 저층의 구조물에 대한 기초격리시스템의 내진성능을 평가하는 것이고 다음으로는 진동대실험결과와 비교하여 기초격리시스템에 대한 유사동적실험기법의 적용성 및 신뢰성을 증명하는 것이다. 진동대실험은 적층고무받침을 이용하여 기초격리된 1/4 축소모형의 3층 철골구조물의 대상으로 하였다. 유사동적실험에서는 부분구조기법을 사용하여 단지 기초격리시스템만을 대상으로 실험되며 전체구조물의 지진응답은 컴퓨터 내에서 직접적분을 이용하여 계산된다. 진동대실험결과와 비교할 때 부분구조기법을 사용한 유사동적실험은 기초격리된 구조물의 동적응답 평가에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 대부분의 하중하에서 기초격리장치가 사용된 구조물의 경우에는 지진응답이 현저히 감소하는 것을 알 수 있었으나, 장주기파의 성분이 강한 지반운동에 대해서는 감소의 폭이 크지 않았다. 그러나 여러 지반조건에 대하여 UBC 시방서에서 규정한 설계하중에 대하여는 진동감소효과가 우수함을 보인다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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• pp.303-310
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• 2003

Small-scale models have been frequently used for experimental evaluation of seismic performance because of limited testing facilities and economic reasons. However, there are not enough studies on similitude law for analogizing prototype structures accurately with small-scale models, although conventional similitude law based on geometry is not well consistent in the inelastic seismic behavior. When fabricating prototype and small-scale model of reinforced concrete structures by using the same material, added mass is demanded from a volumetric change and scale factor could be limited due to size of aggregate. Therefore, it is desirable that different material is used for small-scale models. Thus, a modified similitude law could be derived depending on geometric scale factor and equivalent modulus ratio. In this study, compressive strength tests are conducted to analyze equivalent modulus ratio of micro-concrete to normal-concrete. Equivalent modulus ratios are divided into elastic, weak nonlinear and strong nonlinear phases, which are based on ultimate strain level. Therefore, an algorithm adaptable to the pseudodynamic test, considering equivalent three phase similitude law based on seismic damage levels, is developed. In addition, prior to tile experiment, it is verified numerically if tile algorithm is applicable to the pseudodynamic test.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.89-94
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• 1992

구조물의 비탄성 지진응답을 예측하기 위하여 수행되는 진동대 실험(Shaking Table Test)과 준정적 실험(Quasic-Static Test)의 각 장점을 조합한 유사동적 실험(Pseudodynamic Test)은 실물 크기 구조물의 비탄성 거동온 파악하는 데 널리 사용되고 있다. 이러한 유사동적 실험에서는 구조물에 변위이력의 정확한 가력 및 측정이 가장 중요하다. 측정된 변위와 계산된 변위의 차를 조절오차(Control Error)라고 하며, 임의의 단계에서 측정된 변위를 조정하므로서 그 다음 단계의 조절오차 및 측정오차(Measurement Error)를 감소시킬 수 있다. 따라서 개선된 유사동적 실험의 알고리즘을 얻을 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.99-106
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• 2006

이 논문에서 소개되는 실시간 하이브리드 실험 시스템은 유사동적실험법을 근거로 하고 있으며, 실제 실험과수학적 모델을 이용한 수치해석을 결합한 실험법이다. 이 시스템은 종래의 유사동적해석법에 비해 지진하중을 받는 구조물의 실시간 반응에 근접하는 현저히 높은 하중재하 속도를 고려할 수 있도록 설계되었다. 또한 다자유도 구조물에 대해 안정적인 해석환경을 제공하기 위해 이 시스템은 implicit 시간적분법을 이용하여 수치해석을 수행한다. 이 논문은 연구를 통해 개발된 시스템의 전반적인 개요와 구성요소 그리고 이 시스템에서 사용하는 수치 해석법의 성능을 평가하기 위해 수행된 수치해석을 소개한다. 연구 결과 개발된 시스템에 적용된 수치해석법은 성능이 매우 우수하다는 것이 증명되었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권5호통권39호
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• pp.35-43
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• 2004

대형 구조물의 지진응답을 실험적으로 연구할 경우, 실험장비의 용량과 실험모형의 크기 제약으로 인하여 축소모형이 일반적으로 적용되고 있다. 그러나 구조물의 지진응답은 비탄성 거동을 나타내기 때문에 거동예측이 복잡함에도 불구하고, 축소모형의 지진실험 결과로부터 원형구조물의 지진응답을 유추하기 위한 상사법칙의 연구는 미비한 실정이다. 철근콘크리트 구조물의 축소모형 제작 시 상사율이 커지면 상대적으로 부가질량이 증가하며, 또한 굵은 골재 크기의 영향으로 원형구조물과 축소모형의 제작에 동일한 재료를 사용하지 않는 것이 바람직하다. 따라서 동일한 재료를 사용하지 않을 경우, 상사법칙은 기하학적인 상사율과 재료적인 등가탄성계수비에 의존하게 된다. 본 연구에서는 원형구조물과 축소모형에 각각 적용되는 normal-concrete와 micro-concrete의 재료 비선형성을 파악하기 위해 압축강도시험을 수행하여, 재료의 거동구간을 극한 변형률을 기준으로 등가의 다단계로 나누어 등가탄성계수비를 적용시킴으로써 지진손상의 정도를 고려할 수 있는 equivalent multi-phase similitude law를 유도하였다. 유도된 상사법칙을 고려한 유사동적실험 알고리즘을 구성하였으며, 실험적인 검증을 위하여 철근콘크리트 column에 대하여 원형구조물과 1/5축소모형을 재료시험에서 정의한 등가탄성계수비를 고려하여 설계, 제작하였다. 검증실험에서는 constant modulus ratio와 variable modulus ratio를 적용하여 준정적실험과 유사동적실험을 수행한 결과, equivalent multi-phase similitude law를 고려한 유사동적실험 알고리즘에 의한 축소모형의 응답결과가 원형구조물의 거동을 비교적 정확히 재현함을 확인하였다.