• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.48-54
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• 2022

본 연구는 균열에 의한 콘크리트 전단벽 강성저하 영향 평가를 위해 수행되었으며, 극한 내지진 하중의 60%까지 재하한 비선형 해석 결과, 사전 균열효과에 의해 비손상 대비 진동수의 12%정도 진동수가 감소하였으며 강성 측면에서 23%정도의 감소현상을 나타냈다. 단계적으로 지진하중의 크기를 증가시킨 비선형 해석 결과, 지진하중의 세기가 커짐에 따라 콘크리트 전단벽체에 전단균열이 발생하여 진전함을 파악하고, 반복이력에 의한 에너지 손실과 강성 저하가 뚜렷하게 발생함을 알 수 있었다. 또한 두 가지 콘크리트 강도와 전단벽 제원에 대하여 지진하중의 크기가 극한 내지진 하중에 근접함에 따라 진동수의 감소량은 비손상 대비 10~40%정도로 나타났으며, 강성의 경우 비손상 대비 40%정도 수준까지 감소할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.79-86
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• 2008

본 연구의 목적은 RC 전단벽의 구조성능 개선을 위한 보강방법을 연구하는 것이다. 이를 위하여 형상비가 2.2인 4개의 RC 전단벽 실험체를 제작하고 모르터로 단면을 증설하거나 강판 등으로 보강하는 방법으로 실험체의 휨성능을 향상시켰다. 보강이 완료된 실험체에 대하여 일정축력을 작용시킨 후 반복횡하중을 가력하여 구조성능을 평가하였다. 이때 작용시킨 횡력은 ACI에서 제시한 이력에 준하였다. 실험결과, 추가의 철근을 배치하고 단면을 증설한 경우에는 내력과 변형능력을 모두 증대시킬 수 있는 것으로 나타났으며 특히, 단면증설과 함께 단부에 U형태로 용접철망으로 횡구속한 실험체의 경우에는 강도와 연성의 측면에서 가장 효율적인 보강으로 확인되었다. 강판으로 보강하는 방법은 항복이후 부재의 급격한 내력저하를 방지하고 부재의 변형능력을 상승시키는데 매우 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.239-246
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• 2015

Reinforced concrete shear walls are effective for resisting lateral loads imposed by wind or earthquakes. Observed damages of the shear wall in recent earthquakes in Chile(2010) and New Zealand(2011) exceeded expectations. Various analytical models have been proposed in order to incorporate such response features in predicting the inelastic response of RC shear walls. However, the model has not been implemented into widely available computer programs, and has not been sufficiently calibrated with and validated against extensive experimental data at both local and global response levels. In this study, reinforced concrete shear walls were modeled with fiber slices, where cross section and reinforcement details of shear walls can be arranged freely. Nonlinear analysis was performed by adding nonlinear shear spring elements that can represent shear deformation. This analysis result will be compared with the existing experiment results. To investigate the nonlinear behavior of reinforced concrete shear walls, reinforced concrete single shear walls with rectangular wall cross section were selected. The analysis results showed that the yield strength of the shear wall was approximately the same value as the experimental results. However, the yielding displacement of the shear wall was still higher in the experiment than the analysis. The analytical model used in this study is available for the analysis of shear wall subjected to high axial forces.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권2호
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• pp.291-312
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• 2016

Seismic performance evaluation of shear wall is essential as it is the major lateral load resisting member of a structure. The ultimate load and ultimate drift of the shear wall are the two most important parameters which need to be assessed experimentally and verified analytically. This paper comprises the results of monotonic tests, quasi-static cyclic tests and shake-table tests carried out on a midrise shear wall. The shear wall considered for the study is 1:5 scaled model of the shear wall of the internal structure of a reactor building. The analytical simulation of these tests is carried out using micro and macro modeling of the shear wall. This paper mainly consists of modification in the hysteretic macro model, developed for RC structural walls by Lestuzzi and Badoux in 2003. This modification is made by considering the stiffness degradation effect observed from the tests carried out and this modified model is then used for nonlinear dynamic analysis of the shear wall. The outcome of the paper gives the variation of the capacity, the failure patterns and the performance levels of the shear walls in all three types of tests. The change in the stiffness and the damping of the wall due to increased damage and cracking when subjected to seismic excitation is also highlighted in the paper.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.525-532
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• 2012

근래에 지어진 건축물의 경우 지진에 대한 안전성을 확보하고 있지만 1983년 개정이전의 건축물은 내진설계가 미반영 되어 있어 지진에 대해 매우 취약하다. 본 연구에서는 내진성능이 부족한 기존 건축물의 지진 발생 시의 안전성 확보를 위한 내진보강 방안으로 격자강판 내진보강벽을 제안한다. 축력과 반복수평력을 받는 성능실험을 수행하였으며, 실험체는 벤치마크 용도로 순수 철근콘크리트 프레임(BM-RC)과 프레임 내부에 격자강판 내진보강벽(SW-RC)을 설치한 2개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였고, 축력과 횡하중 가력을 위하여 500kN용량의 엑츄에이터 2대와 2,000kN용량의 엑츄에이터 1대를 사용하였다. 실험결과를 통해 벤치마크 실험체와 비교하여 강도, 강성, 연성 및 에너지소산능력을 평가하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.295-298
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• 2005

Coupled shear wall(CSW) has been adopted as a lateral force resisting system in building frame structures. New Zealand code recommends the capacity design in designing the CSW. Capacity design based on using moment redistribution of member force may provide the economical benefit to designer. In this study, CSW's are designed by both capacity design and strength -based design. The design results and the seismic performance are compared by using nonlinear static analyses. The amount of reinforcement of shear wall and the section area of steel coupling beams by capacity design appear to be reduced by 19$\%$ and 17$\%$, respectively. Also CSW designed by capacity design shows good seismic performance at the ultimate state.

• Steel and Composite Structures
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• 제52권2호
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• pp.217-236
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• 2024

The objective of this paper was to discuss the seismic performance of hybrid FRP-steel reinforced concrete shear wall with replaceable friction dampers at the feet of the wall. The hysteretic characteristics of five wall specimens were studied by pseudo-static loading tests. The results showed that the damage of the specimens was concentrated on the friction dampers, and the energy consumption capacity was increased while making up for the defect of low ductility of FRP reinforced wall specimens. And the repairability of the wall after earthquake was improved. Finally, a calculation method of initial stiffness of shear wall with replaceable dampers was proposed.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.111-119
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• 2005

철근콘크리트 전단벽 또는 플랜지 구조물의 해석시 비선형으로 인한 거동을 해석하여 파괴거동을 좀더 명확하고 신뢰성있게 예측하고자 하는데 본 연구의 목적이 있다. 콘크리트 응력-변형율 모델로는 Hognestad, Vallenas의 이론을 적용하고, 철근 응력-변형율 모델로는 Ramberg-Osgood 이론을 적용하였으며, 구속(confined) 및 비구속(unconfined)을 고려하여 비선형 해석을 수행하였다. 단면 해석 모델은 Mander가 제안한 층상화 단면해석을 적용하였고, 감마팩터를 고려한 새로운 변형율도를 이용하였다. 이러한 단면에 경계효과를 고려한 Boundary warping과 전단효과를 고려한 Shear warping 및 초기 균열을 고려한 경우(precracked)와 초기 균열이 발생하지 않은 경우(uncracked)로 구분하여 단면 해석을 시행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.118-126
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• 2011

본 연구의 목적은 전단경간비에 따른 합성지하벽의 거동을 실험적으로 연구하고 유한요소해석 프로그램인 ADINA를 활용하여 합성지하벽 (Composite Basement Wall, CBW)의 비선형 거동의 예측이다. 특히 각 층 바닥 부근과 같이 콘크리트가 압축응력상태일 때의 합성벽의 거동을 연구하였다. 특히 강재와 콘크리트가 접촉되는 부분의 모델링 방법에 따른 해석방법의 적합성을 검토하고자 하였다. 콘크리트 벽체부분이 압축응력상태에 있는 합성지하벽의 거동을 이해하기 위하여 합성지하벽에 대한 실험을 실시하고 ADINA 프로그램을 이용하여 유한요소해석을 실시하였다. 해석의 편의를 위하여, 철근은 별도의 독립 요소로 모델링하지 않고, 콘크리트에 등분포되어 콘크리트와 함께 거동하는 것으로 하고 모든 요소는 소성거동을 표현하기 위하여 이선형 모델로 하였다. 강재와 콘크리트의 접촉면과 관련해서는 접촉면의 연결조건에 따라, AGO, SEGO-T 그리고 SEGO-NT로 모델링하여 해석을 실시한 뒤 각 조건에 따른 응력흐름과 집중정도를 관찰하고 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 연구결과, 합성지하벽은 전단경간비가 비록 1에 가깝더라도, 강재의 소성변형에 의해 충분히 연성적인 거동을 보이는 것으로 나타났으며, 이와 같은 거동을 묘사하기 위하여 ADINA 프로그램을 이용하여 콘크리트와 강재 및 스터드볼트의 비선형특성을 고려하고 접촉면 요소로서 강재와 콘크리트의 접합면을 모델링하여 해석한 결과 접촉면연결과 모든 절점공유 옵션을 사용한 모델을 적용할 경우, 실험결과와 근사한 예측이 가능한 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
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• 제8권5호
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• pp.1255-1276
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• 2015

The importance of considering soil-structure interaction effect in the analysis and design of RC frame buildings is increasingly recognized but still not penetrated to the grass root level owing to various complexities involved. It is well established fact that the soil-structure interaction effect considerably influence the design of multi-storey buildings subjected to lateral seismic loads. The shear walls are often provided in such buildings to increase the lateral stability to resist seismic lateral loads. In the present work, the linear soil-structure analysis of a G+5 storey RC shear wall building frame resting on isolated column footings and supported by deformable soil is presented. The finite element modelling and analysis is carried out using ANSYS software under normal loads as well as under seismic loads. Various load combinations are considered as per IS-1893 (Part-1):2002. The interaction analysis is carried out with and without shear wall to investigate the effect of inclusion of shear wall on the total and differential settlements in the footings due to deformations in the soil mass. The frame and soil mass both are considered to behave in linear elastic manner. It is observed that the soil-structure interaction effect causes significant total and differential settlements in the footings. Maximum total settlement in footings occurs under vertical loads and inner footings settle more than outer footings creating a saucer shaped settlement profile of the footings. Each combination of seismic loads causes maximum differential settlement in one or more footings. Presence of shear wall decreases pulling/pushing effect of seismic forces on footings resulting in more stability to the structures.