• 제목/요약/키워드: Relative Stiffness Ratio

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Practical seismic assessment of unreinforced masonry historical buildings

  • Pardalopoulos, Stylianos I.;Pantazopoulou, Stavroula J.;Ignatakis, Christos E.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제11권2호
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    • pp.195-215
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    • 2016
  • Rehabilitation of historical unreinforced masonry (URM) buildings is a priority in many parts of the world, since those buildings are a living part of history and a testament of human achievement of the era of their construction. Many of these buildings are still operational; comprising brittle materials with no reinforcements, with spatially distributed mass and stiffness, they are not encompassed by current seismic assessment procedures that have been developed for other structural types. To facilitate the difficult task of selecting a proper rehabilitation strategy - often restricted by international treaties for non-invasiveness and reversibility of the intervention - and given the practical requirements for the buildings' intended reuse, this paper presents a practical procedure for assessment of seismic demands of URM buildings - mainly historical constructions that lack a well-defined diaphragm action. A key ingredient of the method is approximation of the spatial shape of lateral translation, ${\Phi}$, that the building assumes when subjected to a uniform field of lateral acceleration. Using ${\Phi}$ as a 3-D shape function, the dynamic response of the system is evaluated, using the concepts of SDOF approximation of continuous systems. This enables determination of the envelope of the developed deformations and the tendency for deformation and damage localization throughout the examined building for a given design earthquake scenario. Deformation demands are specified in terms of relative drift ratios referring to the in-plane and the out-of-plane seismic response of the building's structural elements. Drift ratio demands are compared with drift capacities associated with predefined performance limits. The accuracy of the introduced procedure is evaluated through (a) comparison of the response profiles with those obtained from detailed time-history dynamic analysis using a suite of ten strong ground motion records, five of which with near-field characteristics, and (b) evaluation of the performance assessment results with observations reported in reconnaissance reports of the field performance of two neoclassical torsionally-sensitive historical buildings, located in Thessaloniki, Greece, which survived a major earthquake in the past.

강판형교 바닥판 모멘트의 해석기법 (Analytical Method for Bending Moment of Slab-on-Steel-Girder Bridge)

  • 박남회;최진유;유철수;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권1호통권44호
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    • pp.17-28
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    • 2000
  • 현재 현장에서 건설되어지는 콘크리트교량의 바닥판은 상부와 하부에 동일한 철근을 배근한다. 바닥판 상부철근의 부분적인 제거는 구조적인 측면에서 볼 때, 안전성을 위협하지 않는다는 경험적인 연구 결과들이 발표되어왔다. 판이론에 근거하여 강판형교의 3거더와 4거더시 바닥판의 구조적인 거동을 수식적으로 표현하는 간략화 된 방법을 유도하였다. 거더간 상대처짐을 고려한 간략화 된 방법은 유한요소해석의 결과치와 유사한 값을 얻을 수 있었다. 본 연구에서는, 바닥판 슬래브의 새로운 설계개념이 간략화 된 방법을 통해서 제안되었다. 간략화 된 방법의 변수는 하중위치, 형상비, 상대강성비 그리고 지간 길이 등을 선정하였다. 이 새로운 설계접근방법은 바닥판 상부 철근량을 감소시켜줄 것이다. 바닥판 상부 철근량의 감소는 건설비용의 감소와 철근의 부식문제를 최소화 시켜줄 수 있을 것이다.

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코어안정화 운동이 좌식생활 패턴 성인의 척추기립근 수축 속성 및 체간 등속성 근기능에 미치는 영향 (Effect of Core Stabilization Intervention Program on Erector Spinae Contractile Properties and Isokinetic Muscle Function in Adults with Sedentary Lifestyle Patterns)

  • Lee, Hyungwoo;An, Seungho;Jeon, Kyoungkyu
    • 한국운동역학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.103-110
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    • 2022
  • Objective: The aim of this study was to investigate effect of core stabilization exercises on the erector spinae contractile properties and trunk isokinetic muscle function of middle age with low physical activity and sedentary lifestyle. Method: Twenty (female: n=10, male: n=10) middle-age subjects (age: 37.25 ± 6.08 years, height: 168.01 ± 6.84 cm, weight: 71.37 ± 11.75 kg) participated in this study. Tensiomyography was measured on the erector spinae, and the isokinetic trunk muscle function test was measured at an angular velocity of 60 °/s and 90 °/s. All subjects performed the core stabilization exercises for 60 min per day, 3 times a week, for 7 weeks. A paired t-test was performed with a significance level of 0.05. Results: Tensiomyography of the erector spinae revealed a significant post-exercise increase in the maximum radial displacement (p < .05) and velocity of contraction (p < .05), however, there wasn't a significant post-exercise change in the contraction time. Additionally, the isokinetic muscle function test of the trunk revealed a significant post-exercise increase in trunk extensor relative strength (p < .05) and strength ratio (p < .05). Conclusion: Our results indicated that core stabilization exercises reduced erector spinae muscle stiffness, increased the velocity of erector spinae contraction. Additionally, data showed the improvement in the trunk extensor strength help induce a more balanced development in trunk muscle.

Whole-life wind-induced deflection of insulating glass units

  • Zhiyuan Wang;Junjin Liu;Jianhui Li;Suwen Chen
    • Wind and Structures
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    • 제37권4호
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    • pp.289-302
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    • 2023
  • Insulating glass units (IGUs) have been widely used in buildings in recent years due to their superior thermal insulation performance. However, because of the panel reciprocating motion and fatigue deterioration of sealants under long-term wind loads, many IGUs have the problem of early failure of watertight properties in real usage. This study aimed to propose a statistical method for wind-induced deflection of IGU panels during the whole life service period, for further precise analysis of the accumulated fatigue damage at the sealed part of the edge bond. By the estimation of the wind occurrence regularity based on wind pressure return period, the events of each wind speed interval during the whole life were obtained for the IGUs at 50m height in Beijing, which are in good agreement with the measured data. Also, the wind-induced deflection analysis method of IGUs based on the formula of airspace coefficient was proposed and verified as an improvement of the original stiffness distribution method with the average relative error compared to the test being about 3% or less. Combining the two methods above, the deformation of the outer and inner panes under wind loads during 30 years was precisely calculated, and the deflection and stress state at selected locations were obtained finally. The results show that the compression displacement at the secondary sealant under the maximum wind pressure is close to 0.3mm (strain 2.5%), and the IGUs are in tens of thousands of times the low amplitude tensile-compression cycle and several times to dozens of times the relatively high amplitude tensile-compression cycle environment. The approach proposed in this paper provides a basis for subsequent studies on the durability of IGUs and the wind-resistant behaviors of curtain wall structures.

지진 시 지반개량에 따른 잔교식 안벽의 동적 거동 (Dynamic Behavior of Pier-Type Quay Walls Due to Ground Improvement During Earthquakes)

  • 윤현수;윤성규;강기천
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.29-42
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    • 2024
  • 2017년 포항지진으로 인해 액상화 현상에 의한 안벽구조물에 피해가 발생하였다. 액상화는 지진 시 과잉간극수압 증가로 인해 유효응력이 소실되어 발생하게 된다. 이에 따른 잔교식 안벽의 피해 발생 부분을 규명하며 액상화로 인한 피해를 분석하였다. 또한 개량지반의 경우 연암층과 강성차이로 인해 하부 Sand 층의 액상화 현상으로 인해 피해가 발생하여, 비액상화 지반으로 가정하고 추가적인 수치해석을 수행하였다. 과잉간극수압비의 증가에 영향을 주는 요인으로는 지반의 상대밀도 및 입력 지진가속도의 크기 등 여러 가지 원인이 있다. 따라서 본 연구는 입력가속도의 크기를 증가시켜 Case 1~3에 대해 수치해석을 수행하였고, 개량지반의 경우 하부 Sand층의 액상화 현상으로 인한 피해가 발생하여 비액상화지반으로 가정하여 분석을 수행하였다. 결과적으로, 개량지반은 하부 액상화지반이 있을 경우 추가적인 보강이 필요하며, 잔교식 안벽 말뚝의 수평변위가 약 2배 감소하는 현상이 나타났다.

섬유보강 고인장강도 콘크리트를 이용한 이중 콘크리트 보의 휨 거동 해석 (Flexural Behavior of Dual Concrete Beams Using Fiber Reinforced Concrete at Tensile Parts)

  • 박대효;부준성;조백순
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.584-592
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    • 2001
  • 철근콘크리트보(reinforced concrete beam)는 콘크리트의 압축강도에 비해 낮은 인장강도로 인해 사용하중 단계에서 균열이 발생하게 된다. 발생된 균열에 의해 감소된 콘크리트의 휨강성은 전체적인 구조물의 강도와 강성을 감소시킨다. 인장강도 및 휨강도를 증가시킨 섬유보강 콘크리트(fiber reinforced concrete)를 인장영역에 이용함으로서 구조물의 강도와 강성을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 균열 및 처짐이 감소되는 효과가 있으므로 구조물의 전체적인 안전성과 사용성을 확보할 수 있다. 본 연구에서는 보통강도 콘크리트(normal strength concrete)와 고인장강도 콘크리트(high tensile strength concrete)의 합성으로 이루어진 이중 콘크리트보(dual concrete beam)의 힘의 평형조건과 변형률 적합조건을 이용하여 탄성해석과 극한해석 모델을 제안한다. 세 가지 종류의 철근비에 대해 각각 하나의 철근콘크리트보와 두 개의 이중 콘크리트보를 시험하여 이중 콘크리트보의 구조적 강성을 검토하였다. 이중 콘크리트보는 철근콘크리트보에 비해 약 30%이상의 극한하중의 증가를 나타내었고, 휨강성의 증가와 더불어 처짐이 감소되었다.

오구돌기하 충돌 증후군 유무에 따른 초음파를 이용한 상완오구돌기 계측 (Ultrasound Measurement of Coracohumeral Distance in Patients with or without Subcoracoid Impingement)

  • 장석환;김상범
    • 대한정형외과 초음파학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.20-27
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    • 2014
  • 목적: 오구돌기하 충돌증후군은 전방 견관절 통증의 원인 중 하나로 알려져 있지만, 현재까지 표준이 되는 영상학적 진단 기준이 없다. 본 연구는 오구돌기하 충돌증후군이 있는 환자군에서 상완-오구돌기간의 거리(CHD)가 좁을 것이라는 가정하에, 오구돌기하 충돌증후군 유무에 따른 상완-오구돌기간 거리를 분석하였다. 대상 및 방법: 견봉하 충돌증후군 환자 124명을 분석하였다. 이학적 검사 및 초음파를 이용한 오구돌기하 주사 검사를 통하여 확진 된 오구돌기하 충돌증후군의 환자군(n=28)을 견봉하 충돌증후군만 있는 군(n=96)과 비교하였다. 견관절의 강직이나, 회전근개 파열이 있는 환자는 대상에서 제외되었다. 상완-오구돌기간의 절대적 거리는 초음파의 내회전과 중립위 자세 및 자기공명 횡단면 영상에서 측정하였다. 또한 내회전과 중립위의 상완-오구돌기간 거리의 차이와, 중립위의 상완-오구돌기간 절대적 거리와의 비율로 정의된 거리 차이의 상대적 비율(relative ratio of distance difference;RRDD)도 함께 측정하였다. 결과: 중립위의 거리는 초음파 영상과 자기공명영상에서 비슷한 값을 보였고(p>0.05), 두 측정값의 두 군간에 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 초음파영상을 통해 측정한 두 군간의 중립위 거리 차이는 유의수준에 가까웠다(p=0.07). 상완의 위치에 따른 상완-오구돌기간 거리의 차이는 두 군간에 통계학적 유의성이 없었다. 하지만, RRDD 값은 오구돌기하 충돌증후군 환자군에서 유의하게 더 컸다(p<0.05). 결론: 오구돌기하 충돌 증후군 환자군과 대조군 사이의 상완-오구돌기간 거리 차이의 유의한 차이가 없었다. RRDD값은 오구돌기하 충돌 증후군 환자군에서 더 높았으며, 따라서 오구돌기하 충돌증후군이 있는 환자를 평가할 때 개인의 내회 전시 상완-오구돌기간 상대적 거리도 함께 고려해야 한다.

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단순 모델을 사용한 추상복합 건물의 효율적인 전이 시스템에 관한 연구 (Evaluation of an Effective Load Transfer System Applied to a Simple Model of a Wall Frame Structural System)

  • 정영일;윤석한;홍원기;김희철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.23-29
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    • 2002
  • 상부 벽식, 하부 골조로 이루어진 주상복합 건물은 주어진 대지 내에 여러 기능을 수용하기 위한 건물의 구조로서 대도시에서는 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 이러한 전이보 시스템은 구조시스템의 수직적 불연속성으로 인하여 많은 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 현재 일반적으로 주상복합건물에 사용중인 춤이 깊은 전이보를 가진 구조시스템을 조사하고 아치 시스템으로 대체하기 위하여 기존의 전이보를 사용하였을 경우 발생하는 아치거동의 형태를 규정하고 이를 아치의 형태로 나타내어 전이보 시스템을 대체하였다. 전이보 시스템을 대체한 보다 효율적인 아치 시스템에 대한 여러 가지 고찰을 통해 아치 시스템의 적용성 여부를 판단하고, 이 시스템과 기존의 전이보 시스템을 중력방향 하중과 횡 방향 하중에 대하여 비교하였다. 전이보 시스템과 아치 시스템을 중력방향 하중과 횡 방향 하중에 대해 비교한 결과, 전이보 시스템이 가지고 있는 구조적인 문제점을 많이 감소시킬 수 있었다. 전이보 시스템을 대체할 아치 시스템은 아치 작용으로 인해 발생하는 전이보의 전단 거동에 대한 불확실성, 전이보 자체의 큰 강성으로 인하여 기둥 부분에 발생하는 추가 모멘트 벽 하단부에 발생하는 전단 응력 집중 현상 및 벽 하부 중앙과 전이보 중앙부의 비효율성 등과 같은 문제점을 감소시킬 수 있는 효율적인 시스템으로 판단된다.

지반보강재로서 폐타이어의 활용; (1) 지반보강 효과 (Utilization of Waste Tires as Soil Reinforcement; (1) Soil Reinforcing Effect)

  • 윤여원;최경순;윤길림;김방식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.107-117
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    • 2004
  • 본 연구에서는 폐타이어를 활용하여 새롭게 고안한 타이어셀 매트의 모래지반 보강효과를 알아보기 위하여 다양한 조건의 평판재하시험을 수행하였다. 계하시험조건은 셀 간의 연결을 위한 볼트 수, 상대밀도, 복토두께, 보강층수, 타이어셀 매트 폭을 변수로 보강효과를 조사하였다. 재하시험 결과 연결용 볼트의 수는 지지력에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 1개의 볼트로 주어진 하중을 충분히 견딜 수 있었다. 보강토의 극한지지력과 무보강토의 극한지지력의 비로 정의되는 지지력비(BCR)는 낮은 밀도에서 최대값을 나타내었다. 또한 극한상태에서의 침하감소효과도 낮은 밀도에서 큰 것으로 나타났다. 복토에 따른 보강효과는 복토두께가 1.0B이내에서 보강효과를 얻을 수 있었으나 그 이상에서는 보강효과가 나타나지 않았다. 보강층의 간격이 재하판폭의 0.4내지 0.5배일 경우 보강효과는 보강층이 2층일 때까지는 보강효과가 있으나 3층 이상에서는 효과가 없는 것으로 나타났다. 특히 보강층이 1개층일 때 지지력 증가 효과가 크며 2개층으로 증가함에 따라 증가율은 저하되는 것으로 나타났다. 타이어셀 매트폭이 2.0B에서 최대지지력을 보였으나 매트폭의 영향은 타이어셀의 강성이 크기 때문에 미소하였다. 타이어셀 매트의 지반보강효과는 문헌상의 상업용 지오웹과 비교하여 뛰어난 것으로 나타났다.

Shaking table tests of prestressed damping-isolation units using a spring and rubbers

  • Yang, Keun-Hyeok;Mun, Ju-Hyun;Im, Chae-Rim;Won, Eun-Bee
    • Earthquakes and Structures
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    • 제23권4호
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    • pp.373-384
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    • 2022
  • To improve the seismic performance of suspended ceiling structures, various vibration-damping devices have been developed. However, the devices made of metals have a limit in that they cause large deformation and seriously damages the exterior of the suspended ceiling structure from the wall. As a results, their strengthening effect of the suspended ceiling structure was minimal. Thus, this study employed a spring and vibration-proof rubber effectively controlled vibrations without increasing horizontal seismic loads on the ceiling to enhance the seismic resistance of suspended ceiling structures. The objective of the study is to examine the dynamic properties of a seismic damping-isolation unit (SDI) with various details developed. The developed SDI was composed of a spring, embossed rubbers, and prestressed bolts, which were the main factors enhancing the damping effect. The shaking table tests were performed on eight SDI specimens produced with the number of layers of embossed rubber (ns), presence or absence of a spring, prestressed force magnitude introduced in bolts (fps), and mass weight (Wm) as the main parameters. To identify the enhancement effect of the SDI, the dynamic properties of the control specimen with a conventional hanger bolt were compared to those of the SDI specimens. The SDI specimens were effective in reducing the maximum acceleration (Ac max), acceleration amplification factor (αp), relative displacement (δR), and increasing the damping ratio (ξ) when compared to the control specimen. The Ac max, αp, and δR of the SDI specimens with two rubbers, spring, and fps of 0.1fby, where fby is the yielding strength of the screw bolt were 57.8%, 58.0%, and 61.9% lower than those of the conventional hanger bolt specimens, respectively, resulting in the highest ξ (=0.127). In addition, the αp of the SDI specimens was 50.8% lower than those specified in ASCE 7 and FEMA 356. Consequently, to accurately estimate the αp of the SDI specimens, a simple model was proposed based on the functions of fps, stiffness constant of the spring (K), Wm, and ns.