• 한국지진공학회논문집
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• 제7권5호
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• pp.75-83
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• 2003

본 연구의 궁극적인 목표는 콘크리트 교량의 교각을 Steel Jacket으로 보강한 효과를 정량적으로 산정함으로써, 지진 발생시 도로/교통 시스템의 역할을 평가할 수 있는 자료를 제공하는 데에 있다. Steel Jacket으로 보강 시, 교각의 연성능력이 어느 정도 증가되는지, 또 그로 인해 교량의 취약 상태가 어느 정도 개선되는지를 취약도 곡선을 통하여 나타내었다. 본 연구에서 해석적으로 구한 취약도 곡선이, 과거 지진 발생시 수집된 손상 자료를 이용하여 작성된 보강이 안된 교량의 취약도 곡선을 보정하는데 사용하였다. 그 보정은 Steel Jacket 보강 전과 후의 취약도 곡선상의 중간 값들을 비교해 그 증가분 만큼을 반영하는 방식으로 수행되었다.

• Architectural research
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• 제7권1호
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• pp.39-48
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• 2005

Main objective of this research is to evaluate performance of high-strength concrete (HSC) columns for ductility and strength. Eight one-third scale columns with compressive strength of 69 MPa were subjected to a constant axial load corresponding to 30 % of the column axial load capacity and a cyclic horizontal load-inducing reversed bending moment. The variables studied in this research are the volumetric ratio of transverse reinforcement (${\rho}_s=1.58$, 2.25 %), tie configuration (Type H, Type C and Type D) and tie yield strength ($f_{yh}=549$ and 779 MPa). Test results show that the flexural strength of every column exceeds the calculated flexural capacity based on the equivalent concrete stress block used in the current design code. Columns with 42 % higher amounts of transverse reinforcement than that required by seismic provisions of ACI 318-02 showed ductile behaviour, showing a displacement ductility factor (${\mu}_{{\Delta}u}$) of 3.69 to 4.85, and a curvature ductility factor (${\mu}_{{\varphi}u}$) of over 10.0. With an axial load of 30 % of the axial load capacity, it is recommended that the yield strength of transverse reinforcement be held equal to or below 549 MPa.

• Steel and Composite Structures
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• 제28권4호
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• pp.427-438
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• 2018

Static stability is a decisive factor in the design of domes. Stability-related external factors, such as load and supports, are incorporated into structural vulnerability theory by the definition of a relative rate of joint well-formedness ($r_r$). Hence, the instability mechanism of domes can be revealed. To improve stability, an optimization model against instability, which takes the maximization of the lowest $r_r$ ($r_{r,min}$) as the objective and the discrete member sections as the variables, is established with constraints on the design requirements and steel consumption. Optimizations are performed on two real-life Kiewitt-6 model domes with a span of 23.4 m and rise of 11.7 m, which are initially constructed for shaking table collapse test. Well-formedness analyses and stability calculation (via arc-length method) of the models throughout the optimization history demonstrate that this proposed method can effectively enhance $r_{r,min}$ and optimize the static stability of shell-like structures. Additionally, seismic performance of the optimum models subjected to the same earthquake as in the shaking table test is checked. The supplemental simulations prove that the optimum models are superior to the original models under earthquake load as well.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제80권6호
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• pp.737-747
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• 2021

The objective of seismic resilience is to maintain or rapidly restore the function of a building after an earthquake. An efficient tilt mechanism at the member level is crucial for the restoration of the main structure function; however, the damage resistance of the members should be the main focus. In this study, through a comparison with the classical Flamant theory of local loading in the elastic half-space, an elastomechanical solution for the axial-stress distribution of a reinforced-concrete (RC) rocking column was derived. Furthermore, assuming that the lateral displacement of the rocking column is determined by the contact surface rotation angle of the column end and bending and shear deformation of the column body, the load-lateral displacement mechanical model of the RC rocking column was established and validated through a comparison with finite-element simulation results. The axial-compression ratio and column-end strength were analyzed, and the results indicated that on the premise of column damage resistance, simply increasing the axial-compression ratio increases the lateral loading capacity of the column but is ineffective for improving the lateral-displacement capacity. The lateral loading and displacement of the column are significantly improved as the strength of the column end material increases. Therefore, it is feasible to improve the working performance of RC rocking columns via local reinforcement of the column end.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.355-363
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• 2010

각형강관 기둥은 H형강에 비해서 구조효율성이 높고, 많은 장점이 있음에도 불구하고, 접합 디테일의 부족 및 경험 부족 등의 이유로 현장에서 적용이 제한적이다. 각형강관 기둥을 사용한 기존의 모멘트 접합부는 관통형 다이아프램, 내/외측 다이어프램 형식 등이 있으며 일반적으로 관통형 다이어프램을 사용하고 있다. 이는 시공과정이 복잡하여 현장에서의 적용을 어렵게 한다. 그러므로 이 연구에서는 원사이드 볼트를 적용하여 각형강관 기둥의 절단 및 용접을 하지 않는 접합상세에 대한 구조성능 및 내진성능을 평가하고자 하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.11-19
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• 2007

이 연구에서는 인접한 두 빌딩의 진동제어를 위한 방법으로 선형 점성 감쇠기의 위치별 용량의 최적설계방법을 제시하고자 한다. 기존 연구들에서는 감쇠기의 균등분포 또는 층별 감쇠비의 민감도에 비례하는 분포의 가정 하에서의 준최적(suboptimal) 설계문제를 다룬 반면, 이 연구에서는 감쇠기의 위치별 용량을 독립적인 설계인자로 고려함으로써 전역 최적해를 결정하는 최적화기법을 다루었다. 이를 위하여 넓은 영역에서 다수의 설계변수를 효율적으로 검색할 수 있는 유전자 알고리즘(genetic algorithm)을 도입하였으며, 제어 성능 및 감쇠용량에 대한 목적함수의 정의를 달리함으로써 얻어지는 여러 최적설계 결과를 상호 비교하여 보다 최적의 해를 구할 수 있는 목적함수를 정립하였다. 기존 연구결과와의 제어성능 및 감쇠용량의 비교를 통하여 제시하는 방법의 효율성을 검증하였다. 아울러 서로 상이한 주파수 성분을 띄는 실제 역사지진에 대한 시간이력해석을 통하여 제시하는 방법이 인접 구조물의 효과적인 제진설계방법이 될 수 있음을 입증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.13-20
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• 2013

구조물의 지진응답을 저감시키기 위하여 추가적인 감쇠기나 진동제어장치가 일반적으로 사용된다. 이때, 추가적인 감쇠장치의 제어성능은 대상구조물 특성의 변화 없이 검토된다. 본 연구에서는 구조물과 스마트 제어장치의 다목적 통합최적화를 수행하였고 스마트 최상층 면진시스템이 설치된 구조물의 구조물량 저감의 가능성을 분석하였다. 이를 위하여 20층 예제구조물이 사용되었으며 MR 감쇠기와 저감쇠 탄성베어링을 사용하여 스마트 면진시스템을 구성하였다. 중약진지역의 설계스펙트럼을 바탕으로 생성된 인공지진하중을 사용하여 구조해석을 수행하였다. 수치해석결과, 스마트 최상층 면진시스템이 중약진지역에 있는 구조물의 응답과 면진층 변위를 동시에 효과적으로 줄일 수 있는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제안된 통합최적설계기법으로 구조물량 및 감쇠기 용량을 적절하게 줄이면서도 우수한 제어성능을 발휘하는 다양한 설계 대안을 제공할 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제18권5호
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• pp.645-669
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• 2004

In seismic analysis of moment-resisting frames, beam-column connections are often modeled with rigid joint zones. However, it has been demonstrated that, in ductile reinforced concrete (RC) moment-resisting frames designed based on current codes (to say nothing of older non-ductile frames), the joint zones are in fact not rigid, but rather undergo significant shear deformations that contribute greatly to global drift. Therefore, the "rigid joint" assumption may result in misinterpretation of the global performance characteristics of frames and could consequently lead to miscalculation of strength and ductility demands on constituent frame members. The primary objective of this paper is to propose a rational method for estimating the hysteretic joint shear behavior of RC connections and for incorporating this behavior into frame analysis. The authors tested four RC edge beam-column-slab connection subassemblies subjected to earthquake-type lateral loading; hysteretic joint shear behavior is investigated based on these tests and other laboratory tests reported in the literature. An analytical scheme employing the modified compression field theory (MCFT) is developed to approximate joint shear stress vs. joint shear strain response. A connection model capable of explicitly considering hysteretic joint shear behavior is then formulated for nonlinear structural analysis. In the model, a joint is represented by rigid elements located along the joint edges and nonlinear rotational springs embedded in one of the four hinges linking adjacent rigid elements. The connection model is able to well represent the experimental hysteretic joint shear behavior and overall load-displacement response of connection subassemblies.

• 화약ㆍ발파
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• 제24권1호
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• pp.9-19
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• 2006

본 연구는 일단고정-일단자유 단부 경계조건을 가진 콘크리트 매설관의 동적응답을 연구하고, 내진성능 평가 시 실용적이고 실무적용성이 높은 곡선 적합식의 개발을 목적으로 한다. 매설관의 동적응답을 연구하기 위해 기존 연구에서 개발된 수치해석 프로그램을 사용하여 일단고정-일단자유 단부 경계조건에 대한 최대변형 률 발생지점을 산정한 후, 산정된 지점에 대하여 5-1000(m) 의 파장${\lambda}$과 100-2000(m/see)의 전파속도 $(V_s)$를 적용하여 파장${\lambda}$의 변화와 전파속도 $(V_s)$의 변화에 따른 단위 (휨) 변형률 곡선식을 산출하였다. 적합성이 높은 곡선 적합식을 개발하기 위해 비선형 최소자승법을 이용하여 다양한 형태의 지수방정식을 검정한 후, 가장 좋은 결과를 나타내는 곡선 적합식과 필요한 계수 값을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.557-578
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• 1997

이 연구의 목적은 매우 큰 지진하에 휨 모멘트에 의해서만 항복하는 부재와 휨 모멘트와 축 방향력에 의하여 항복하는 부재를 모델 할 수 있는 보-기둥 요소를 개발하는데 있다. 이 요소는 직렬 힌지 모델 (one-component series hinge model)로 간주 될 수 있으며, 축 방향 강성도 변화와 축 방향 소성 변형을 고려 할 수 있고 또한 단조, 주기, 임의 하중 등을 적절히 모델 할 수 있는 경화 법칙 (hardening rules)을 고려한다. 일반적으로 이 요소는 실험 결과 및 화이버 모델 (fiber model)에 비교하여 볼 때 기존의 이직선 힌지 모델 (bilinear hinge model)보다 우수한 거동을 보였고 모멘트 저항 뼈대 구조물의 강 부재의 보-기둥 거동을 적절하게 모델 할 수 있었다. 개발된 보-기둥 요소는 지진 하중하에서 구조물의 전체적인 거동과 설계에 필요한 국부 변형량을 기존의 이직선 힌지 모델 보다 매우 정확하게 예측 할 수 있다.