• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.459-463
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• 2003

Waveform inversion requires extracting a reliable low frequency content of seismic data for estimating of the low wave number velocity model. The low frequency content of the seismic data is usually discarded or neglected because of the band-limited response of the source and the receivers. In this study, however small the spectral of the low frequency seismic data is, we assume that it is possible to extract a reliable phase information of the low frequency from the seismic data and use it in waveform inversion. To this end, we exploit the frequency domain finite element modeling and source-receiver reciprocity to calculate the $Frech\`{e}t$ derivative of the phase of the seismic data with respect to the earth model parameter such as velocity, and then apply a damped least squares method to invert the phase of the seismic data. Through numerical example, we will attempt to demonstrate the feasibility of our method in estimating the correct velocity model for prestack depth migration.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.37-45
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• 2000

콘크리트 라이닝, 방수막, 숏크리트 및 공동 등으로 구성된 터널 지보구조는 탄성파 반사법 응용면에서 일종의 박층구조로 간주될 수 있다. 그런데, 각 구성 매질의 경계면 및 물성은 무엇보다 터널 안정성평가를 위한 주요 정보가 되기 때문에 이에 대한 정밀 조사기법의 개발이 크게 요구되고 있는 실정이다. 최근, 국내 외에서 시도된 바 있는 GPR이나 Impact-Echo는 우선 박층에 대한 발생원 파형 길이(파장)면에서도 타당성을 잃게 되어 내부구조 분해능에 대한 상당한 불확실성을 나타내고 있다. 더구나, 현장응용에서 얻게되는 탄성파기록에는 여러 가지 불필요한 탄성파 도달 즉, 큰 진폭의 표면파, S파 반사파 및 변환파는 서로 중첩되어 지배적으로 발달될 것이 기대되기 때문에 이에 대처한 효율적인 측정 및 분석기법 개발이 불가피하다. 탄성파 모형 실험은 바로 상기 복합적인 문제를 구체화하고 또한 그에 따른 기술 개발을 촉진할 수 있는 유용한 기능을 갖고 있다. 따라서, 본 논문에는 터널 지보구조에 대등한 모형을 대상으로 탄성파 반사법 본연의 측정기법(roll-along법) 및 전산처리 과정에 의해 데이터를 취득하고 또한 전산처리 함으로써 주어진 내부구조를 어느 정도까지 재현할 수 있는가를 보여주고 있다. 비록, 측정 데이터에는 유용한 반사파보다는 이미 예상한 바 상기 불필요한 탄성파의 도달이 지배적으로 발달되고 있음이 관찰되었으나 적절한 측정 및 전산처리 과정은 주어진 내부구조에 대한 바람직한 결과를 초래하였다. 이러한 연구결실은 우선 선진국에서도 난제로 되어온 터널 지보구조 규명을 위한 하나의 계기를 마련함은 물론 나아가서 그의 현실화를 위한 기술개발을 가속화할 것으로 사료된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권2호
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• pp.139-147
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• 2006

본 연구에서는 가스 하이드레이트 부존 예상지역인 한반도 동해 지역의 탄성파 탐사자료 처리 및 해석결과를 근거로 하여 가스 하이드레이트의 탄성파 탐사자료의 특성, 지층 정보 및 속도를 규명하기 위해서 탄성파 수치모형 실험을 실시하였다. Staggered grid를 이용한 유한차분법 탄성파 모델링 기법으로 통상적인 다중채널 탄성파 탐사, OBC 탐사 그리고 VCS 탐사에 대해여 적용하였다. 본 연구 결과 staggered grid를 이용한 유한차분법은 P파와 S파 그리고 밀도에 대한 변수를 자유롭게 적용할 수 있어서 심해저 가스 하이드레이트의 부존상황에 대한 탄성파 모델링 적용이 용이하였으며, 가스 하이드레이트의 부존 증거인 BSR (Bottom Simulating Reflector)과 같이 가스 하이드레이트층과 자유 가스(Free Gas)층 사이의 경계면에서 높은 임피던스 차이로 인한 큰 진폭의 반사파와 위상역전 현상을 관찰할 수 있었다. 그리고 수치모형 실험을 이용하여 획득한 자료에 대하여 수진기와 음원의 거리에 따른 반사계수를 계산하였으며 수치 모델링으로 획득한 인공합성 탄성파기록의 반사계수와 Shuey (1985)의 근사식에 의해 구해진 반사계수의 값이 거의 일치하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제6권2호
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• pp.125-141
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• 1998

Recent test results of steel moment connections repaired with a haunch on the bottom side of the beam have been shown to be a very promising solution to enhancing the seismic performance of steel moment-resisting frames. Yet, little is known about the effects of using such a repair scheme on the global seismic response of structures. When haunches are incorporated in a steel moment frame, the response prediction is complicated by the presence of "dual" panel zones. To investigate the effects of a repair on seismic performance, a case study was conducted for a 13-story steel frame damaged during the 1994 Northridge earthquake. It was assumed that only those locations with reported damage would be repaired with haunches. A new analytical modeling technique for the dual panel zone developed by the author was incorporated in the analysis. Modeling the dual panel zone was among the most significant consideration in the analyses. Both the inelastic static and dynamic analyses did not indicate detrimental side effects resulting from the repair. As a result of the increased strength in dual panel zones, yielding in these locations were eliminated and larger plastic rotation demand occurred in the beams next to the shallow end of the haunches. Nevertheless, the beam plastic rotation demand produced by the Sylmar record of 1994 Northridge earthquake was still limited to 0.017 radians. The repair resulted in a minor increase in earthquake energy input. In the original structure, the panel zones should dissipate about 80% (for the Oxnard record) and 70% (for the Sylmar record) of the absorbed energy, assuming no brittle failure of moment connections. After repair, the energy dissipated in the panel zones and beams were about equal.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권2호
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• pp.153-160
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• 2008

실제 매질에서 전파하는 파의 거동을 묘사하기 위하여 탄성파 모델링을 수행한다. 일반적으로 실제매질은 반무한 매질이나 컴퓨터를 이용한 수치모델링에서 반무한 매질을 표현하기는 쉽지 않다. 따라서, 유한한 크기의 모형을 가정하며, 이 경우 모형의 좌우 및 하부 경계는 가상의 경계이므로 이로부터 반사되는 인위적인 반사파들은 적절한 경계조건을 도입하여 제거되어야 한다. 최근 들어 등방성 매질 뿐 아니라 이방성 매질에 대한 연구가 증가하면서 이방성 매질에서의 경계를 적절히 표현해 줄 수 있는 방법이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 등방성 매질의 탄성파 모델링에서 가장 많이 이용되는 스펀지 경계조건, Clayton과 Engquist가 제안한 흡수경계조건, Higdon의 흡수경계조건 세 방법을 이방성 매질에 적용할 수 있도록 변형한 후 다양한 포아송의 비를 갖는 모형에 적용함으로써 세 경계조건의 특성을 분석해 보았다. Clayton과 Engquist의 흡수경계조건은 등방성 매질에서 포아송의 비가 클 때 불안정한 모습을 보이는데, 이방성 매질에서도 역시 같은 결과를 보여주었다. 스펀지 경계조건은 등방성 매질과 이방성 매질에서 매우 좋은 결과를 보여주었지만, 컴퓨터 메모리나 계산시간을 고려하였을 때 비효율적이다. 이에 반해 Higdon이 제안한 경계조건은 필요로 하는 컴퓨터 메모리와 계산시간이 적을 뿐 아니라 큰 각도로 입사되는 파에 의해 발생하는 반사파까지 효과적으로 제거하였다. 따라서 포아송의 비가 비교적 크게 나타나는 이방성 매질에서는 계산상의 효율성 등을 고려할 때 Higdon의 흡수경계조건이 적합할 것으로 생각된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.317-323
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• 2000

The purpose of this study is to compare the seismic resistant capacity inherent in ductile moment resisting frames using two different joint modeling. The difference between these two models is the capability for considering the panel zone deformation. For this purpose, 5 story steel moment frame is designed in compliance to the Korean seismic design provisions and the steel structure design standard. Nonlinear Static Procedure(NSP) and Nonlinear Dynamic Procedure(NDP) of this structure are carried out using two different joint models. Based on the results of NSP and NDP, the sensitivity of the response to analytical modeling is appraised. Also, it is proposed that for the highrise steel structures, the joint deformation should be accounted properly by the analytical model.

• Computers and Concrete
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• 제18권1호
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• pp.99-112
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• 2016

Since the preservation of monuments is very important to human societies, different methods are required to preserve historic structures. In this paper, 3D model of arch stone bridge at Pont Saint Martin, Aosta, Italy, was simulated by 1660 integrated separate stones using ABAQUS$^{(R)}$ software to investigate the seismic susceptibility of the bridge. The main objective of this research was to study a method of preservation of the historical stone bridge against possible earthquakes using FRP techniques. The nonlinear behavior model of materials used theory of plasticity based on Drucker-Prager yield criterion. Then, contact behavior between the block and mortar was modeled. Also, Seismosignal software was used to collect data related to 1976 Friuli Earthquake Italy, which constitutes a real seismic loading. The results show that, retrofitting of the arch stone bridge using FRP techniques decreased displacement of stones of spandrel walls, which prevents the collapse of stones.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권3호
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• pp.711-737
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• 2015

Steel Plate Shear Walls (SPSWs) have been accepted widely as an effective lateral load resisting system. For seismic performance evaluation of a multi-story building with SPSWs, detailed finite element models or a strip model can be used to represent the SPSW components. However, such models often require significant effort for tall or medium height buildings. In order to simplify the analysis process, discrete elements for the framing members can be used. This paper presents development of a simplified equivalent braced model to study the behavior of the SPSWs. The proposed model is expected to facilitate a simplification to the structural modeling of large buildings with SPSWs in order to evaluate the seismic performance using regular structural analysis tools. It is observed that the proposed model can capture the global behavior of the structures quite accurately and potentially aid in the performance-based seismic design of SPSW buildings.

• Computers and Concrete
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• 제13권2호
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• pp.221-234
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• 2014

A nonlinear finite element analysis using ANSYS is used to evaluate the seismic behavior of reinforced concrete exterior beam-column joints. The behavior of the finite element models under cyclic loading is compared with the experimental results. Two beam-column joint specimens (SH and SHD) with square hoop confinement in joint and throughout the column with detailing as per IS 13920 are studied. The specimen SHD was provided with additional diagonal bars from column to beam to relocate the plastic hinge formation from beam-column interface. The load-displacement relationship, joint shear stress and strain in beam obtained from numerical study showed good agreement with the experimental results. This investigation proves that seismic behaviour of reinforced concrete beam-column joints under reversed cyclic loading can be evaluated successfully using finite element modeling and analysis.

• Computers and Concrete
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• 제2권5호
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• pp.367-380
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• 2005

Recent earthquakes have shown that many of existing buildings in Iran sustain heavy damage due to defective seismic details. To assess vulnerability of one common type of buildings, which consists of low rise framed concrete structures, three defective and three standard columns have been tested under reversed cyclic load. The substandard specimens suffered in average 37% loss of strength and 45% loss of energy dissipation capacity relative to standard specimens, and this was mainly due to less lateral and longitudinal reinforcement and insufficient sectional dimensions. A relationship has been developed to introduce variation of plastic length under increasing displacement amplitude. At ultimate state, the length of plastic hinge is almost equal to full depth of section. Using calibrated hysteresis models, the response of different specimens under two earthquakes has been analyzed. The analysis indicated that the ratio between displacement demand and capacity of standard specimens is about unity and that of deficient ones is about 1.7.