• Earthquakes and Structures
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• 제22권6호
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• pp.597-608
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• 2022

One of the most important parameters affecting nonlinearsoil-structure interaction, especially rocking foundation, is the vertical factor of safety (F.S_v). In this research, the effect of F.S_v on the behavior of rocking foundations was experimentally investigated. A set of slow, cyclic, horizontal loading tests was conducted on elastic SDOF structures with different shallow foundations. Vertical bearing capacity tests also were conducted to determine the F.S_v more precisely. Furthermore, 10% silt was mixed with the dry sand at a 5% moisture content to reach the minimum apparent cohesion. The results of the vertical bearing capacity tests showed that the bearing capacity coefficients (N_c and N_γ) were influenced by the scaling effect. The results of horizontal cyclic loading tests showed that the trend of increase in capacity was substantially related to the source of nonlinearity and it varied by changing F.S_v. Stiffness degradation was found to occur in the final cycles of loading. The results indicated that the moment capacity and damping ratio of the system in models with lower F.S_v values depended on soil specifications such cohesiveness or non-cohesiveness and were not just a function of F.S_v.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권3호
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• pp.245-256
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• 2019

An experimental study was conducted to evaluate the dynamic behavior of a free-standing frame equipped with a movable base system using cast iron and mortar as the bearing materials. The preliminary friction test indicated that a graphite layer developed on the interface and exhibited stable friction behavior. The friction coefficient ranged from 0.33 to 0.36 when the applied normal compression stress ranged from 2.6 to 5.2 MPa. The effect of the variation of normal compression stress would be small. Shaking table tests on the free-standing frame showed that rock, slide, and rock-slide responses occurred. The cumulative slide distance reached 381 mm under JMA Kobe wave excitation; however, only a few cyclic slides occurred at the same locations along the moving track. Most surfaces sustained single slides. Similar results can be observed in other shaking conditions. The insufficient cyclic sliding and significant rocking resulted in a few graphite layers on the mortar surfaces. Friction coefficients were generally similar to those obtained in the preliminary friction tests; however, the values fluctuated when the rocking became significant. The collisions due to rocking caused strong horizontal acceleration responses and resulted in high friction coefficient. In addition, the strong horizontal acceleration responses caused by the collisions made the freestanding specimen unable to reduce the input horizontal acceleration notably, even when slippage occurred. Compared with the counterpart fixed-base specimen, the specimen equipped with the iron-mortar base could reduce the horizontal acceleration amplification response and the structural deformation, whereas the vertical acceleration response was doubled due to collisions from rocking.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.141-148
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• 2021

본 연구에서는 강재 댐퍼의 횡변형을 방지할 수 있는 기술을 검토하여, 꺽쇠형 댐퍼에 적용하였다. 실험방법은 기존 연구와 같이 록킹 거동을 적용하였다. 평가변수는 횡변형 방지 상세 없는 기존 연구결과(SV-260)와 횡변형 방지 상세가 적용된 V-1과 V-1R이다. 여기서 V-1은 횡변형 방지상세가 댐퍼 하단부에 있으며, V-1R은 횡변형 방지상세가 하단부 및 상단부에 있다. 최대 하중 발현 시, 모멘트, 변위비 및 에너지 소산능력을 SV-260을 기준으로 상대 평가한 결과, SV-260 대비 V-1 및 V-1R의 최대모멘트는 1.22배, 1.36배 증가하였으며, 최대변위비는 2.41배, 2.92배 증가하였다. 또한 에너지 소산능력도 각각 1.39배, 1.52배 증가하였다. 따라서 강재 댐퍼에 횡변형 방지 상세를 적용한 것은 적절한 것으로 평가되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권5호
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• pp.407-420
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• 2019

This paper illustrates the results of a series of seismic geotechnical centrifuge experiments to explore dynamic structure-soil-structure interaction (SSSI) of two structures (named S1 and S2) installed on ground surface. A dense homogeneous ground is prepared in an equivalent shear beam (ESB) container. Two structural models are designed to elicit soil-foundation-structure interaction (SFSI) with different masses, heights, and dynamic characteristics. Five experimental tests are carried out for: (1) two reference responses of the two structures and (2) the response of two structures closely located at three ranges of distance. It is found that differential settlements of both structures increase and the smaller structure (S2) inversely rotates out of the other (S1) when they interact with each other. S2 structure experiences less settlement and uplift when at a close distance to the S1 structure. Furthermore, the S1 structure, which is larger one, shows a larger rocking and a smaller sliding response due to the SSSI effects, while S2 structure tends to slide more than that in the reference test, which is illustrated by an increase in sliding response and rocking stiffness as well as a decrease in moment-to-shear ratio (M/H·L) of the S2 structure.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.755-763
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• 2002

미국 중부 및 동남부에 위치한 많은 교량의 형식은 강거더와 콘트리트 슬래브의 복합 상부구조를 가지는 교량으로, 이들은 주로 라커베어링에 의해 상부구조가 지지 되어있다. 지진해석에서 이동식 라커베어링은 롤러나 마찰력으로 모델링 되는 것이 일반적이다. 그러나, 라커베이링은 일정 거리를 움직인 후 핀틀에 의해서 락킹되고, 이는 교량의 지진거동에 상당한 영향을 주리라고 판단된다. 본 연구는 이동식 라커베어링의 모델형식(롤러, 마찰력, 마찰력과 하드닝, 그리고 마찰력과 락킹)에 따른 다경간 단순지지 및 연속교에서의 지진거동을 고찰하였다. 락킹모델은 급격한 강성의 변화를 나타내는 요소를 포함하고 있어, 시간이력해석에서 발산의 위험이 있으므로 사용성이 떨어진다. 반면, 롤러나 마찰력은 모델이 간단하여 사용이 간편하고 수렴의 문제가 없으나, 지나치게 큰 지진응답을 발생할 우려가 있다. 본 연구의 목적은 이동식 라커베어링의 간단한 세 모델 중, 어느 모델이 실제에 가장 가까운 마찰력+락킹 모델에 유사한 응답을 발생시키는가를 살펴보고자 하는데 있다. 롤러모델은 락킹모델에 비해 큰 값을 나타내므로, 사용하는 것이 바랍직하지 않다. 마찰모델은 약한 지진운동에서 상부구조의 변위가 작아 라커베어링에 락킹현상이 발생하지 않을 때 적합하다. 중 또는 강진운동에서는 락킹현상이 발생하므로, 마찰력과 하드닝을 고려한 모델이 실제 응답에 가장 유사한 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.201-204
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• 2010

Earthquake load to design a structure has been calculated from a fixed base SDOF model using amplified surface accelerations along soft soil layers. But the method dose not consider a soil-structure interaction. Centrifugal experiments that were consisted of soil, a shallow foundation and a structure were performed to find the effects of soil-structure interaction. The experiments showed that mass and stiffness of the foundation affected a response of the structure and nonlinear behavior of soil near the foundation. And a rocking displacement caused by overturning moment affected the response and increases a damping effect. In this study, the centrifugal experiment was simulated as a two dimensional finite element model. The finite element model was used for nonlinear time domain analysis of the OpenSees program. The numerical model accurately evaluated the behaviors of soil and the foundation, but the rocking effect and the behavior of structure were not described.

• Earthquakes and Structures
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• 제18권3호
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• pp.379-390
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• 2020

Four full-scaled partially confined and unconfined masonry panels were tested with monotonic lateral loads. To study the effects of vertical force and boundary columns, two specimens with no boundary columns were subjected to different vertical forces, while two wing-wall specimens had the column placed eccentrically and in the middle, respectively. The specimens with no boundary columns exhibited ductile rocking behavior, where the lateral strength increased with increasing vertical compression. The wing-wall specimens with columns behaved as strut-and-tie systems. The column-panel interaction resulted in greater strength, lower deformation capacity and differences in failure modes. A comparison with analytical models showed that rocking strength can be accurately estimated using vertical force and the panel aspect ratio for panels with no boundary columns. The estimation for lateral strength on the basis of a panel section area indicated scattered error for wing-wall specimens.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.66-73
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• 2022

본 연구에서는 록킹 거동을 하는 강재댐퍼에 대한 기존 연구결과를 근간으로 스트럿 높이가 동일하고 단면적이 유사한 댐퍼 7개의 실험결과를 비교하였다. 강판댐퍼로 Ldpd(횡변형 방지 상세) 없는 SI-260, SV-260, SS-260, Ldpd 있는 I-1, V-1, S-1 및 강봉댐퍼인 R20-260을 평가하였다. 또한 단면적이 0.56배인 R15-260도 같이 평가하여, 강봉댐퍼 거동 성능을 적절히 평가하고자 하였다. 중요한 연구결과는 강판댐퍼의 일방향성을 개선한 강봉댐퍼 적용의 우수성이며, 이는 모멘트 저항 능력 및 변위비 평가에서도 확인할 수 있었다. 평가결과, 강봉댐퍼인 R20-260의 성능이 가장 우수한 것으로 평가되었다. 또한 변위비 2.0까지 변형 능력을 나타내어, 충분한 내진성능을 보유한 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.1-12
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• 2019

소규모 철골조건축물의 접합상세에 대한 현장조사에 따르면 지진하중에 의한 횡적 안전성 및 안정성 확보가 불충분할 것으로 예상되는 임의 접합상세가 현장에서 적용되는 것으로 조사되었다. 이에 따라 본 연구에서는 소규모 강구조건축물의 노출형 주각부 약축 연결부의 반복이력 실험을 통해 문제점을 분석하고, 이를 바탕으로 내진성능을 향상시킬 수 있는 접합상세의 개발을 위해 일련의 실험연구를 수행하였다. 본 실험결과에 의하면, 국내에서 흔히 사용되는 노출형 주각부 약축방향 접합부의 이력거동은 앵커볼트가 콘크리트로부터 점진적으로 인발됨에 따라 베이스플레이트와 앵커볼트사이에 이격거리가 누적되어 하중역전구간에서 "Rocking" 현상이 발생되어 내진성능이 매우 낮은 것으로 조사되었다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위하하여 앵커볼트의 콘크리트에 대한 부착 유/무와 개수 및 배열형태 등을 변수로 한 성능개선 실험체에 대한 일련의 반복 이력 실험을 수행하였으며, 최종적으로 소규모철골조 건축물의 노출형 주각부에 고강도 전산볼트형 앵커볼트를 8개로 3열로 배치하는 상세의 적용을 통하여 하중지지능력과 에너지분산능력 측면에서 내진성능이 크게 개선된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.46-49
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• 2006

In general, the shear behavior mode of URM wall expresses four types of modes such as rocking failure, sliding shear failure, toe crushing failure, and diagonal tension failure. From the comparison of each equation according to the shear behavior modes, the failure modes based on the aspect ratio and vertical axial stress can be expected. The objectives of this study is to find out the shear behavior of URM wall with different aspect ratio. The test results show that the aspect ratio is understood as an important variable.