초고강도 강섬유 보강 콘크리트의 역학특성은 높은 인장강도와 균열 이후의 높은 연성발현을 들 수있다. 본 연구에서는 섬유혼입률의 변화에 따른 초고강도 강섬유 보강 콘크리트의 인장연화 특성을 시험적으로 규명하고, 시험결과를 토대로 FEM 해석을 통해 변형성능을 정확하게 추정할 수 있는 인장 연화모델을 구축하고자 하였다. 초고강도 강섬유 보강 콘크리트의 인장거동은 강섬유의 혼입률에 관계없이 일정한 값의 초기강성을 나타내었으며, 강섬유의 혼입률이 증가할수록 초고강도 강섬유 보강 콘크리트의 휨인장강도는 증가하고 연화거동은 취성적인 것으로 나타났다. 노치낸 보에 대한 3점 휨실험 결과를 토대로 초고강도 강섬유 보강 콘크리트의 인장연화곡선을 얻기 위해 Uchida 등이 제안한 역해석법을 사용하였으며, 섬유혼입률과 임계균열폭의 함수로서 인장연화모델을 제안하였다.
도심지 지하 터널은 주변 구조물의 존재 하에서 미고결성 저토피고 지반에 건설되는 경우가 많기 때문에 일반 산악 터널이나 대심도 암반층에 건설되는 지하공동과는 달리 터널 주변의 지반 변위, 지표면 침하와 기울기가 터널 설계의 주요인자가 된다. 본 논문은 도심지 NATM 터널의 변형거동에 대한 합리적 해석 방법의 확립을 위한 연구로서 변형률 연화 모델을 이용한 수치해석적인 방법을 통하여 굴착에 따른 지반 평가와 거동 예측을 수행하였다. 적용되어진 변형률 연화모델은 지반이 항복후 전단변형률의 증가에 따른 전단강성와 강도정수의 저하를 고려한 것이다. 현장 계측 결과는 시공중 설계물성치의 재설정에 이용되어졌다. 연화모델의 결과와 현장 계측값과의 비교에서 적용되어진 모델이 지표 침하, 기울기, 지중 침하 및 지중 수평변위의 변형 양상을 어느 정도 재현될 수 있음을 알 수 있었다. 본 논문에서 제안된 모델을 토대로 시공조건이 엄밀한 도심지 터널의 변형거동에 정량적인 평가 및 예측이 가능할 것으로 기대된다.
Reinforced roadbeds are valued from the point of view of maintenance as well as enhanced mechanical capacity. They support more train load and less transmit to the sub-layers than general roadbeds. Also, the lateral sloping surface of the reinforced roadbed and its low permeability, achieved by the controlled compaction, increase drainage capability and prevent the softening of sub-layers. In the study, a series of cross-hole tests was performed to observe the temporal changes in the stiffness of reinforced roadbeds, if any, due to the cyclic loading of trains and alternating rainy and frozen seasons at Pyeong-taek experimental site. The three types of reinforced roadbed materials are slag, crushed stones, and soils, and the thickness of all the reinforced roadbeds is 0.8m. The stiffness of the slag and soil reinforced roadbeds was not changed or slightly decreased. The stiffness of the crushed stone was somewhat increased and is inferred to being densified close to surface.
Three structure-dependent integration methods with no numerical dissipation have been successfully developed for time integration. Although these three integration methods generally have the same numerical properties, such as unconditional stability, second-order accuracy, explicit formulation, no overshoot and no numerical damping, there still exist some different numerical properties. It is found that TLM can only have unconditional stability for linear elastic and stiffness softening systems for zero viscous damping while for nonzero viscous damping it only has unconditional stability for linear elastic systems. Whereas, both CEM and CRM can have unconditional stability for linear elastic and stiffness softening systems for both zero and nonzero viscous damping. However, the most significantly different property among the three integration methods is a weak instability. In fact, both CRM and TLM have a weak instability, which will lead to an adverse overshoot or even a numerical instability in the high frequency responses to nonzero initial conditions. Whereas, CEM possesses no such an adverse weak instability. As a result, the performance of CEM is much better than for CRM and TLM. Notice that a weak instability property of CRM and TLM might severely limit its practical applications.
Nowadays, many engineers believe that hybrid structures with reinforced concrete central core walls and perimeter steel frames offer an economical method to develop the strength and stiffness required for seismic design. As a result, a variety of such structures have recently been applied in actual construction. However, the performance-based seismic design of such structures has not been investigated systematically. In the performance-based seismic design, quantifying the seismic damage of complete structures by damage indices is one of the fundamental issues. Four damage states and the final softening index at each state for high-rise hybrid structures are suggested firstly in this paper. Based on nonlinear dynamic analysis, the relation of the maximum inter-story drift, the main structural characteristics, and the final softening index is obtained. At the same time, the relation between the maximum inter-story drift and the maximum roof displacement over the height is also acquired. A double-variable index accounting for maximum deformation and cumulative energy is put forward based on the pushover analysis. Finally, a case study is conducted on a high-rise hybrid structure model tested on shaking table before to verify the suggested quantities of damage indices.
Some researchers pointed out that the nonlocal cantilever models do not predict the dynamic softening behavior for nanostructures (including nanobeams) with clamped-free (CF) ends. In contrast, some indicate that the nonlocal cantilever models can capture the stiffness softening characteristics. There are substantial differences on this issue between them. The vibration analysis of porosity-dependent functionally graded nanoscale tubes with variable boundary conditions is investigated in this study. Using a modified power-law model, the tube's porosity-dependent material coefficients are graded in the radial direction. The theory of nonlocal strain gradients is used. Hamilton's principle is used to derive the size-dependent governing equations for simply-supported (S), clamped (C) and clamped-simply supported (CS). Following the solution of these equations by the extended differential quadrature technique, the effect of various factors on vibration issues was investigated further. It can be shown that these factors have a considerable effect on the vibration characteristics. It also can be found that our numerical results can capture the unexpected softening phenomena for cantilever tubes.
This study was carried out to improve the thermal insulation properties of wool and wool- like fabrics by treating the fabrics with polyethylene glycol, to evaluate the fabric hand of PEG treated wool and wool-like fabrics and to grade up the fabric hand of the treated fabrics by treating with softening agents. Wool and wool-like fabrics were treated with high molecular PEG-8,000 by PDC. The thermal release/storage properties were measured on a DSC. Hand of specimens were evaluated by KES-FB system. The results were as follows; 1. PEG-treated fabrics showed thermal storage and thermal release properties by DSC and the heat contents were generally proportional to the add-ons. 2. PEG-treated fabrics showed higher Koshi and lower Numeri and Sofutosa values due to lower tensile energy and recovery and higher bending rigidity and shear stiffness as the add- ons increased. 3. PEG-treated fabrics showed much lower bending rigidity after softening agents treatment.
지표면 침하량, 침하 기울기 그리고 터널주변의 지반 변위에 대한 관리와 예측은 도심지 저토피 터널의 설계와 시공에서 주요한 인자가 된다. 저토피 터널에서의 굴착에 따른 변형 해석은 터널 측벽부에서 지표부까지 발달하는 전단대의 변형특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구는 2차원 실내 터널 모형실험과 전단 탄성계수 및 강도 정수의 저하를 고려한 변형률 연화모델 해석을 통하여 미고결 저토피 터널에서의 굴착으로 인한 변형 거동 특성을 규명해 보았다. 변형률 연화모델을 이용한 수치해석과 모형 터널 실험과의 비교에서 지표면 침하, 천단침하 그리고 전단대의 발달형태에서 부합되는 결과가 나타났다. 본 연구에서 변형률 연화모델은 저토피 터널의 비선형 변형해석에 대하여 적용성이 있음을 알 수 있었다.
합성 구조체에서 강 콘크리트 경계면은 하중이 증가함에 따라 합성작용 저하, 미세균열, 슬립 및 분리등으로 나타내어 부분합성에 적합한 해석기법이 필요하다. 그러나 경계면을 고려하는 해식방법과 경계면 비선형 해석 모델 구성의 어려움으로 지금까지 합성 구조체에 대한 해석적 연구는 경계면 거동을 완전합성, 또는 선형-탄생으로 가정하여 정확한 거동 규명이 어려웠다. 따라서 합성 구조체의 설계는 대부분 실험적 방법에 의존하였지만 이것은 사용환경에 따라 매번 실험을 수행해야 하는 비효율성이 있다. 본 논문에서는 합성작용의 변화에 따른 다양한 강-콘크리트 경계면의 비선형 해석 모델을 바탕으로 하여 최대 접선응력과 슬립-연화 현상에 따르는 보다 정밀한 구조성능과 거동 특성을 규명하였다. 연구결과 경계면에 대한 비선형 모델은 최대하중 등과 같은 행복 이후의 거동을 보다 정확하게 나타내며, 이때 인터페이스의 초기 접선강성은 부재의 항복하중에, 최대 접선응력과 슬립-연화 합성 구조체의 최대하중과 같은 항복이후 거동에 주로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 협성 구조체의 구조성능은 강-콘크리트 경계면의 합성작용, 즉 인터페이스 요소의 초기 접선강성, 최대 접선응력과 슬립-연화현상에 크게 의존적인 것으로 나타났다.
The nonlinear characteristics for hinge of a deployable missile control fin are investigated experimentally. The nonlinearity is caused by a worn or loose hinge and manufacturing tolerance and cannot be eliminated completely. The structural nonlinearity has an effect on the static and dynamic characteristics of the control fin. Therefore, it is necessary to establish the accurate nonlinear model for the hinge of the control fin. In the present study the existence of nonlinearities in the hinge is confirmed from the frequency response experiments such as tip random excitation and base sine sweep. Using the system identification method. especially, ″Force-state Mapping Technique″, the types of nonlinearities are identified and the nonlinear hinge model of the control fin is established.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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