• Steel and Composite Structures
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• 제13권4호
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• pp.327-341
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• 2012

With the advantages of large span, light deadweight and convenient construction, the steel-concrete composite beam (SCCB) has been rapidly developed as a medium span bridge. Compared with common beams, the global stiffness of SCCB is discontinuous and in a staged distribution. In this paper, the analysis model for the simply-supported SCCB is established and the vibration equations are derived. The natural vibration characteristics of a simply-supported SCCB are analyzed, and are compared with the theoretical and experimental results. A curvature mode measurement method is proposed to identify the shear connector damage of SCCB, with the stiffness reduction factor to describe the variation of shear connection stiffness. By analysis on the $1^{st}$ to $3^{rd}$ vertical modes, the distribution of shear connectors between the steel girder and the concrete slab are well identified, and the damage locations and failure degrees are detected. The results show that the curvature modes can be used for identification of the damage location.

• Composites Research
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• 제12권4호
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• pp.25-32
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• 1999

불규칙단면과 다양한 경계조건을 갖는 보와 타워구조물의 1모드 하에서 고유진동수를 계산하는 방법은 1974년 Kim, D.H에 의해 개발되었다. 이 논문에서는 자유경계를 갖고 탄성지지된 특별직교 이방성 적층복합판에 대한 이 방법의 응용결과가 주어진다. 이러한 판들은 고속도로 콘크리트 슬래브와 교량 혼성 복합 포장에서 볼 수 있다. 이 진동해석을 위해 어떤 방법이라도 처짐에 대한 영향면을 구하는데 사용될 수 있다. 이 논문에서는 유한차분법이 사용되었다. 고유진동수에 대한 기초 탄성계수의 영향과 판의 형상비의 영향이 연구되었다. 고유진동수에 대한 판 자중의 무시효과가 또한 심도있게 연구되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제16권6호
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• pp.577-593
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• 2014

An exact dynamic stiffness method is introduced for investigating the free vibration characteristics of the steel-concrete composite beams consisting of a reinforced concrete slab and a steel beam which are connected by using the stud connectors. The elementary beam theory is used to define the dynamic behaviors of the two beams and the relative transverse deformation of the connectors is included in the formulation. The dynamic stiffness matrix is formulated from the exact analytical solutions of the governing differential equations of the composite beams in undamped free vibration. The application of the derived dynamic stiffness matrix is illustrated to predict the natural frequencies and mode shapes of the steel-concrete composite beams with seven boundary conditions. The present results are compared to the available solutions in the literature whenever possible.

• Elastomers and Composites
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• 제35권2호
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• pp.138-148
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• 2000

EPDM 발포체의 정적/동적 특성을 측정하여 재료 특성과 진동 특성과의 연관성을 알아보고 이로부터 충격음 저감재로서의 적용 가능성을 검토하였다. 정적/동적 특성은 material test system (MTS)를 사용하여 시편의 형상, 두께, 초기하중, 발포도 등에 따라 정적 탄성계수, 동적 탄성계수, 전달율의 변화를 조사하였다. 정적 탄성계수와 동적 탄성계수의 경우, 형상이 단순하고 두께가 얇을수록 큰 값을 나타냈고, 전달율과 동적 탄성계수는 상호 비례 관계에 있음을 확인할 수 있었다. 특징적으로 동적 탄성계수가 증가하면, 전달율의 특성 피크치는 같은 주파수 영역에서의 증가 혹은 고주파수 영역으로의 전이의 형태로 일어나게 되는 것을 알 수 있었다. 실험실적 모사 시험장치를 통해 충격에 따른 주파수별 진동 속도측정과 유한 요소 해석 모델을 사용하여 mode shape에 의한 충격 해석 결과를 알아보았는데, EPDM 발포체를 사용함으로써 2.5-3.5배의 진동 속도 저감이 이루어짐을 알 수 있었고, mode shape의 경우 몰타르와 콘크리트만으로 구성된 구조물에 비해 진동 충격에 대한 변위가 급감함으로써 충격음 저감재로서의 EPDM 발포체의 적용 가능성은 상당히 높은 것을 확인할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권3호
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• pp.389-406
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• 2014

Optimal sensor placement techniques play a significant role in enhancing the quality of modal data during the vibration based health monitoring of civil structures, where many degrees of freedom are available despite a limited number of sensors. The literature has shown a shift in the trends for solving such problems, from expansion or elimination approach to the employment of heuristic algorithms. Although these heuristic algorithms are capable of providing a global optimal solution, their greatest drawback is the requirement of high computational effort. Because a highly efficient optimisation method is crucial for better accuracy and wider use, this paper presents an improved simulated annealing (SA) algorithm to solve the sensor placement problem. The algorithm is developed based on the sensor locations' coordinate system to allow for the searching in additional dimensions and to increase SA's random search performance while minimising the computation efforts. The proposed method is tested on a numerical slab model that consists of two hundred sensor location candidates using three types of objective functions; the determinant of the Fisher information matrix (FIM), modal assurance criterion (MAC), and mean square error (MSE) of mode shapes. Detailed study on the effects of the sensor numbers and cooling factors on the performance of the algorithm are also investigated. The results indicate that the proposed method outperforms conventional SA and Genetic Algorithm (GA) in the search for optimal sensor placement.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.45-48
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• 2008

이 연구에서는 철근콘크리트 중공 하프슬래브의 중공형상을 제안하고 휨성능을 검증한다. 실험은 총 2단계로 나누어 수행하였으며, 중공재료는 자중과 진동 감소를 위하여 스티로폼을 사용하였다. 1단계 실험은 중공형상과 간격을 결정하기 위한 것으로 총 3가지 중공형상(구형, 4면 절단형, 5면 절단형)이 사용되었다. 1단계 실험결과로부터 콘크리트 체적 감소율이 높으면서도 균열패턴이 바람직한 중공형상 및 간격을 결정하였다. 2단계 실험에서는 1단계 실험결과를 바탕으로 결정된 중공형상과 간격을 가지는 중공 하프슬래브 실험체의 휨성능 실험이 수행되었다. 실험결과, 제안된 중공형상을 가지는 철근콘크리트 중공 하프슬래브는 휨강도와 연성측면에서 우수한 능력을 보였다.