• Earthquakes and Structures
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• 제18권5호
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• pp.649-665
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• 2020

One of the most important issues in structural systems is evaluation of the margin of safety in low and mid-rise buildings against the progressive collapse mechanism due to the earthquake loads. In this paper, modeling of collapse propagation in structural elements of RC frame buildings is evaluated by tracing down the collapse points in beam and column structural elements, one after another, under earthquake loads and the influence of column removal is investigated on how the collapse expansion in beam and column structural members. For this reason, progressive collapse phenomenon is studied in 3-story and 5-story intermediate moment resisting frame buildings due to the corner and edge column removal in presence of the earthquake loads. In this way, distribution and propagation of the collapse in progressive collapse mechanism is studied, from the first element of the structure to the collapse of a large part of the building with investigating and comparing the results of nonlinear time history analyses (NLTHA) in presence of two-component accelograms proposed by FEMA_P695. Evaluation of the results, including the statistical survey of the number and sequence of the collapsed points in process of the collapse distribution in structural system, show that the progressive collapse distribution are special and similar in low-rise and mid-rise RC buildings due to the simultaneous effects of the column removal and the earthquake loads and various patterns of the progressive collapse distribution are proposed and presented to predict the collapse propagation in structural elements of similar buildings. So, the results of collapse distribution patterns and comparing the values of collapse can be utilized to provide practical methods in codes and guidelines to enhance the structural resistance against the progressive collapse mechanism and eventually, the value of damage can be controlled and minimized in similar buildings.

• 전산구조공학
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• 제4권3호
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• pp.89-97
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• 1991

본 논문은 지진발생시 빌딩프레임상의 각 부재의 흡수에너지율이 일정하도록 유도하는 다시말하면 각각의 부재의 손상지수값이 고루게 분포토록 하는 새로운 설계법인 손상제어 전산설계법의 유용성을 입증코져 하는 것이다. 이를 위하여 우선 사용된 기본적인 이력모델 및 손상모델의 정확성을 평가하기 위하여 one-bay one-stody 프레임의 실험적인 하중-변위곡선을 해석적으로 재생하여 비교분석하였다. 그리고 본 설계법을 각종 프레임에 적용한 결과 1) 구조물의 특징 및 사용된 지진형상에 관계 없이 손상제어 설계된 프레임은 일반적으로 종래의 방법으로 설계된 프레임보다 같은 지진하중하에서 더 작은 손상값으로 저항하였으며, 2) 손상제어 설계된 프레임의 하층부 부재들은 더 큰 항복강도를 나타내는 현상을 보였으며 상층부 부재들은 반대 현상을 보였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권3호
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• pp.185-192
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• 2002

구조물의 안전진단을 위한 비파괴 검사 분야에 사용되는 지표레이다 자료를 정밀하게 영상화시켜줄 수 있는 3 차원 구조보정기법을 살펴보았다. 이 연구에서는 탄성파 자료처리를 위해 개발된 3차원 Kirchhoff 중합전 심도구조보정기법을 이용하여 구조물 안전진단시 중요대상체인 콘크리트 내의 철근, 균열 등을 3차원적으로 영상화시켰다. 철근과 공동대상체가 동시에 존재하는 경우 물성차이의 구분이 가능토록 영상화되었고, 여러 가지 크기의 철근이 존재하는 경우 XX배열법에 의한 영상이 YY배열법보다 더 높은 분해능을 보여주었다. 따라서 보다 정밀한 정보를 얻기 위해서는 일반적인 YY배열 외에 XX배열법의 영상화 결과를 연계하여 분석하는 것이 필요하다. 마지막으로 주향이 교차하는 두 개의 철근이 다른 심도에 존재하는 경우에는 상부의 철근은 정확하게 영상화되나 철근의 높은 전도도로 인하여 하부의 철근은 실제크기보다 좀 더 크게 영상화되는 한계를 보여주었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제26권6호
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• pp.673-685
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• 2007

Reinforced concrete beams can be strengthened in a structural retrofit process by attaching steel plates to their sides by bolting. Whilst bolting produces a confident degree of shear connection under conditions of either static or seismic overload, the plates are susceptible to local buckling. The aim of this paper is to investigate the local buckling of unilaterally-restrained plates with point supports in a generic fashion, but with particular emphasis on the provision of the restraints by bolts, and on the geometric configuration of these bolts on the buckling loads. A numerical procedure, which is based on the Rayleigh-Ritz method in conjunction with the technique of Lagrange multipliers, is developed to study the unilateral local buckling of rectangular plates bolted to the concrete with various arrangements of the pattern of bolting. A sufficient number of separable polynomials are used to define the flexural buckling displacements, while the restraint condition is modelled as a tensionless foundation using a penalty function approach to this form of mathematical contact problem. The additional constraint provided by the bolts is also modelled using Lagrange multipliers, providing an efficacious method of numerical analysis. Local buckling coefficients are determined for a range of bolting configurations, and these are compared with those developed elsewhere with simplifying assumptions. The interaction of the actions in bolted plates during buckling is also considered.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권3호
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• pp.13-26
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• 2004

본 연구는 건설현장에서 매설관의 경계조건에 따른 동적 거동에 대한 진동안전기준에 관한 연구이다. 경계조건은 양단자유이며, 축방향 및 축직각방향에 대한 거동을 조사하였다. 매설관은 탄성기초 위에 놓인 보요소로 모형화하였고, 지진파는 정현파 형태의 지반 변위로 적용하였다. 매설관의 고유진동수와 모드 형태 그리고 매개변수의 영향을 조사하기 위해 자유진동에 대한 해석을 수행하였다. 그리고 지진파에 대한 거동을 조사하기 위해 자유진동 해석을 통해 얻어진 고유진동수와 모드 형태를 이용하여 진동에 대한 수식을 유도하였으며, 진동안전기준치 5 cm/sec에 안전하였고 양단자유의 매설관에 대한 자유진동 및 강제진동시의 시간-변위곡선을 나타내기 위한 전산프로그램을 완성하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제30권2호
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• pp.124-129
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• 2014

The piping system accounts for a large portion of the machinery structure of a plant, and is considered as a very important mechanical structure for plant safety. Accordingly, it is used in most energy plants in the nuclear, gas, and heavy chemical industries. In particular, the piping system for a nuclear plant is generally complicated and uses the reactor and its cooling system. The piping equipment is exposed to diverse loads such as weight, temperature, pressure, and seismic load from pipes and fluids, and is used to transfer steam, oil, and gas. In ultrasound infrared thermography, which is an active thermography technology, a 15-100 kHz ultrasound wave is applied to the subject, and the resulting heat from the defective parts is measured using a thermography camera. Because this technique can inspect a large area simultaneously and detect defects such as cracks and delamination in real time, it is used to detect defects in the new and renewable energy, car, and aerospace industries, and recently, in piping defect detection. In this study, ultrasound infrared thermography is used to detect information for the diagnosis of nuclear equipment and structures. Test specimens are prepared with piping materials for nuclear plants, and the optimally designed ultrasound horn and ultrasound vibration system is used to determine damages on nuclear plant piping and detect defects. Additionally, the detected images are used to improve the reliability of the surface and internal defect detection for nuclear piping materials, and their field applicability and reliability is verified.

• 대한공간정보학회지
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• 제15권3호
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• pp.59-67
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• 2007

본 논문에서는 도시지역 내 건축물의 지진 안전도를 평가하기 위하여 건축 구조학적인 자료조사와 실험결과를 데이터베이스화하고 여기에 GIS를 연계하여 지진의 위험도를 체계적으로 관리하고 분석할 수 있는 지진재해관리용 정보체계구축의 가능성을 제시하였다. 내진성능 평가를 위하여 건축물 대장과 건축도면, 수치지형도 등을 활용하여 건물의 구조, 주요 구조부재 등 지진내진평가 항목별로 자료를 수집 정리한 후 현장조사를 통해 자료를 보완하였으며, 내진 성능평가를 실시하고 종합평가지수를 산정한 후 지진 위험도를 평가함으로서 지진재해를 효과적으로 대처하고 관리할 수 있는 GIS 기반 정보체계를 구축하였다. 향 후 건물별 지진 위험도를 평가하는 절차와 방법을 모듈화 할 경우 보다 신속하고 정확한 지진재해정보관리체계를 구축할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.55-63
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• 2012

본 연구는 학교 건물의 구조적 성능 평가를 통한 내진보강에 대한 연구이다. 본 연구의 목적은 학교 건물의 구조적 성능평가를 통하여 안전성과 사용성을 고려한 구조보강방안을 비교분석하고 합리적 내진 보강안을 제시하여 보다 지진에 안전한 건축물을 유지하는데 도움 이 되고자 한다. 이 목적을 위해 기존의 학교건물을 연구 대상으로 선정하여 내진성능평가를 실시하고 내진 보강안을 제시하였다. 본 연구의 방법은 기존의 철근콘크리트 학교건물을 대상으로 1차 내진 성능평가와 2차 내진 성능평가를 실시하였다. 위와 같은 방법으로 내진성능평가를 하여 그 결과를 분석하고 내진보강방안을 제시(강재댐퍼, 탄소막대보강재)하였다. 제시된 내진 보강방안을 대상 건축물에 적용하여 내진보강 전, 후의 내진성능평가를 통해 종합적인 결과를 도출 하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1049-1052
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• 2008

내력벽시스템에 사용되는 연결보는 횡변위 조절을 위하여 효과적으로 사용되는 요소이나, 단면의 폭과 춤이 시스템에 의하여 제한되므로 연성능력을 향상시키기 위한 철근의 상세처리가 어럽다. 이러한 이유로 지진에 의하여 횡력이 발생할 경우 가장 먼저 연결보에 손상이 발생하게 될 것이므로, 본 연구에서는 연결보가 있는 내력벽 시스템의 성능을 평가하고자 하였다. 이러한 성능평가는 FEMA 400의 수정된 등가 선형의 절차에 의하여 수행되었다. 평가를 위한 모델은 15층이고 연결보의 강성은 변동이 없으며 질량을 변화하여 구조물의 주기를 변화하였다. 요구 스펙트럼 산정은 KBC 2005의 계수를 곱하지 않은 스펙트럼을 사용하였다. 성능 평가 결과로서, 토질 SD에 대하여 대부분의 모델에서 인명안전 수준에서 검토된 연결보의 제한 변위가 성능점 보다 작게 나타났다. 전반적으로 시스템의 주기가 짧아질수록 연결보의 손상도에 의하여 성능점이 감소되는 현상을 나타내었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제6권3호
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• pp.293-320
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• 2014

In this study, in order to evaluate adequacy of considering local site effect, excluding soil-structure interaction (SSI) effects in inelastic dynamic analysis and design of mid-rise moment resisting building frames, three structural models including 5, 10, and 15 storey buildings are simulated in conjunction with two soil types with the shear wave velocities less than 600 m/s, representing soil classes $D_e$ and $E_e$ according to the classification of AS1170.4-2007 (Earthquake actions in Australia) having 30 m bedrock depth. Structural sections of the selected frames were designed according to AS3600:2009 (Australian Standard for Concrete Structures) after undertaking inelastic dynamic analysis under the influence of four different earthquake ground motions. Then the above mentioned frames were analysed under three different boundary conditions: (i) fixed base under direct influence of earthquake records; (ii) fixed base considering local site effect modifying the earthquake record only; and (iii) flexible-base (considering full soil-structure interaction). The results of the analyses in terms of base shears and structural drifts for the above mentioned boundary conditions are compared and discussed. It is concluded that the conventional inelastic design procedure by only including the local site effect excluding SSI cannot adequately guarantee the structural safety for mid-rise moment resisting buildings higher than 5 storeys resting on soft soil deposits.