Park, Hoon;Noh, You-Song;Nam, Sung-Woo;Jang, Seong-Ok;Suk, Chul-Gi
Tunnel and Underground Space
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v.31
no.3
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pp.198-209
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2021
Recently, the demand for demolition of unnecessary steel shell structure is increasing due to deterioration and unsatisfactory functional conditions and the issue of demolition is becoming a major highlight. This execution case was intended to describe an application of the felling method, a explosive demolition method to demolish steel shell structures, for the demolition of a steel stack and steel head tank. As a result of the explosive demolition, the steel stack and steel head tank had collapsed precisely according to the estimated direction. And the explosive demolition was completed without causing any damage to surrounding facilities.
Nowadays, there are a great number of various structures that have been retrofitted by using different FRP Composites. Due to this, more researches need to be conducted to know more the characteristics of these structures, not only that but also a comparison among them before and after the retrofitting is needed. In this research, a model steel structure is tested using a bench-scale earthquake simulator on the shake table, using recorded micro tremor data, in order to get the dynamic behaviors. Beams of the model steel structure are then retrofitted by using CFRP composite, and then tested on the Quanser shake table by using the recorded micro tremor data. At this stage, it is needed to evaluate the dynamic behaviors of the retrofitted model steel structure. Various types of methods of OMA, such as EFDD, SSI, etc. are used to take action in the ambient responses. Having a purpose to learn more about the effects of FRP composite, experimental model analysis of both types (retrofitted and no-retrofitted models) is conducted to evaluate their dynamic behaviors. There is a provision of ambient excitation to the shake table by using recorded micro tremor ambient vibration data on ground level. Furthermore, the Enhanced Frequency Domain decomposition is used through output-only modal identification. At the end of this study, moderate correlation is obtained between mode shapes, periods and damping ratios. The aim of this research is to show and determine the effects of CFRP Composite implementation on structural responses of the model steel structure, in terms of changing its dynamical behaviors. The frequencies for model steel structure and the retrofitted model steel structure are shown to be 34.43% in average difference. Finally, it is shown that, in order to evaluate the period and rigidity of retrofitted structures, OMA might be used.
Recently, in order to enhance the function and usefulness of products, cladding of dissimilar materials that maximizes the performance of the material is being widely used in all areas of industry as an important process. Clad steel plate, produced by cladding stainless steel plate, an anticorrosive material, on carbon steel plate, is being used to produce pressure vessels. Stainless steel plate has good corrosion resistance, and carbon steel plate has good rigidity and strength; clad steel can satisfy all of these qualities at once. This study aims to find the ${\delta}$-ferrite behavior, mechanical properties, structure change, integrity and reliability of clad steel weld on hot rolled steel plates. For this purpose, multi-layer welding, repair welding and post weld heat treatment were implemented according to welding procedure specifications (WPS). In order to observe the mechanical properties and toughness of clad steel weld zone, post weld heat treatment was carried out according to ASME Sec. VIII Div.1 UW-40 procedure for post weld heat treatment. With heat treatment at $625^{\circ}C$, the hold time was used as the process variable, increased by intervals that were doubled each time, from 80 to 1,280 min. The structure of weld part was typical cast structure; localized primary austenite areas appeared near central vermicular ferrite and fusion line. The heat affected zone showed rough austenite structure created by the weld heat input. Due to annealing effects of heat treatment, the mechanical properties (tensile strength, hardness, impact value) of the heat affected area tended to decrease. From the results of this study, it is possible to conclude the integrity of clad steel welds is not affected much in field welding, repair welding, multi-layer welding, post weld heat treatment, etc.
The number of explosive attacks on civilian structures has recently increased. Protection of structure subjected to blast load remains quite sophisticated to predict. The use of the pyramid cover system (PCS) to strengthen sandwich structures against a blast terror has great interests from engineering experts in structural retrofitting. The sandwich steel structure performance under the impact of blast wave effect is highlighted. A 3-D numerical model is proposed to study the PCS layer to strengthen sandwich steel structures using finite element analysis (FEA). Hexagonal core sandwich (XCS) steel panels are used to study structural retrofitting using the PCS layer. Field blast test is conducted. The study presents a comparison between the results obtained by both the field blast test and the FEA to validate the accuracy of the 3-D finite element model. The effects are expressed in terms of displacement-time history of the sandwich steel panels and pressure-time history effect on the sandwich steel panels as the explosive wave propagates. The results obtained by the field blast test have a good agreement with those obtained by the numerical model. The PCS layer improves the sandwich steel panel performance under impact of detonating different TNT explosive charges.
The frame structures investigated in this paper is composed of Concrete encased columns with L-shaped steel section and steel beams. The seismic behavior of this structural system is studied through experimental and numerical studies. A 2-bay, 3-story and 1/3 scaled frame specimen is tested under constant axial loading and cyclic lateral loading applied on the column top. The load-displacement hysteretic loops, ductility, energy dissipation, stiffness and strength degradation are investigated. A typical failure mode is observed in the test, and the experimental results show that this type of framed structure exhibit a high strength with good ductility and energy dissipation capacity. Furthermore, finite element analysis software Perform-3D was conducted to simulate the behavior of the frame. The calculating results agreed with the test ones well. Further analysis is conducted to investigate the effects of parameters including concrete strength, column axial compressive force and steel ratio on the seismic performance indexes, such as the elastic stiffness, the maximum strength, the ductility coefficient, the strength and stiffness degradation, and the equivalent viscous damping ratio. It can be concluded that with the axial compression ratio increasing, the load carrying capacity and ductility decreased. The load carrying capacity and ductility increased when increasing the steel ratio. Increasing the concrete grade can improve the ultimate bearing capacity of the structure, but the ductility of structure decreases slightly.
Park, Yeon Soo;Seo, Byoung Chal;Kim, Byong Ha;Park, Sun Joon
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.13
no.6
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pp.693-702
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2001
Ductility pipes, like corrugated steel structures, are expected to reduce its deformation when they are arranged in a row. Verifying this assumption can help make economic designs possible. Though checking the deformation of ductility pipe structures, like corrugated steel structure, decreasing deformation was found when the pipes are arranged in a row. In this way, arranging a corrugated steel structures in a row shows decreased deformation compared to corrugated steel pipes arranged in a single structure because the bedding effect restrains deformation. The deformation rates of reduction are proportionate to the diameter of the corrugated steel structure.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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v.6
no.1
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pp.45-50
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1997
It is not clearly known how surface defects or inclusions of a medium carbon steel affect a fatigue strength. In this study, we used SM35C specimens with spheroidized cementite structure to eliminate dependence of micro structure of fatigue crack. The investigation was carried out by behavior of crack closure at non-propagation crack and effect of the fatigue limit according to the artificial defects size. Experimental findings are obtained as follows : (1) Fatigue crack initiation point of medium carbon steel with spheroidized cementite structure is at the surface defects. (2) Non-propagating crack length of smooth specimen is equal to the critical size of defect. (3) Considering the opening and closure behavior of fatigue crack, the defect shape results in various crack opening displacement, while it does not affects the fatigue limit level of medium carbon steel with spheroidized cementite structure. (4) The critical length of the non-propagation crack of smooth specimen is the same as critical size of defect in transient area which determines threshold condition in steel with spheroidized cementite structure.
This paper presents the experimental investigations on the seismic performance of a peculiar steel-concrete vertical hybrid structural system referred to as steel truss-RC tubular column hybrid structure. It is typically applied as the supporting structural system to house air-cooled condensers in thermal power plants (TPPs). Firstly, pseudo-dynamic tests (PDTs) are performed on a scaled substructure to investigate the seismic performance of this hybrid structure under different hazard levels. The deformation performance, deterioration behavior and energy dissipation characteristics are analyzed. Then, a cyclic loading test is conducted after the final loading case of PDTs to verify the ultimate seismic resistant capacity of this hybrid structure. Finally, the failure mechanism is discussed through mechanical analysis based on the test results. The research results indicate that the steel truss-RC tubular column hybrid structure is an anti-seismic structural system with single-fortification line. RC tubular columns are the main energy dissipated components. The truss-to-column connections are the structural weak parts. In general, it has good ductile performance to satisfy the seismic design requirements in high-intensity earthquake regions.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2002.10a
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pp.388-395
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2002
Recently, adapt cases of concrete structure are increasing according to structural largeness and variety. We energetically continue to study empirical research about Steel Fiber but analytic research of Two-spans Beam With Steel Fiber to model real structure is just beginning stage. This study will suggest analytic algorithm of Two-spans Beam With Steel Fiber by comparing and analyzing deflection and strain of Two-spans Beam With Steel Fiber after we develop Nonlinear Analysis Program considering edge stress analysis.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2002.04a
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pp.77-82
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2002
Recently, adapt cases of concrete structure are increasing according to structural largeness and variety. We energetically continue to study empirical research about Steel Fiber but analytic research of Two-spans Beam With Steel Fiber to model real structure is just beginning stage. This study will suggest analytic algorithm of Two-spans Beam With Steel Fiber by comparing and analyzing deflection and strain of Two-spans Beam With Steel Fiber after we develop Nonlinear Analysis Program considering edge stress analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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