• 한국재난정보학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.391-400
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• 2012

최근 건설 산업에서 FRP는 재료적 장점들 때문에 구조물의 보강 재료로서 많이 사용되어지고 있다. FRP 외부부착보강은 중량에 비하여 높은 강도 및 강성, 우수한 내구성과 시공성 등 여러 가지 장점을 가지는 공법이다. 그러나 외부부착보강은 구조물이 투수성이 낮은 보강재로 밀폐되고 수분이 외부로 배출되지 못함으로 인하여, 장기적인 구조물의 손상을 발생시키는 문제점이 있다. 본 연구에서는 인발성형으로 제작되었으며, 기존의 FRP와 재료역학적 성질은 동등하면서 투수성을 지녀 구조물의 내구성, 부착성능에 유리한 유리섬유패널(GP)에 대해서 정적실험을 통해 실험체의 반복하중 하에서의 하중-처짐 선도, 파괴형태, 하중-변형율 관계 등을 조사하였다. 실험결과 2,000,000회 피로실험 후에도 파괴에 도달하지 않았으며, 보의 처짐이나 콘크리트 압축변형률이 기준 콘크리트 시험체보다 현저히 낮은 것으로 측정되어 장기 부착력 및 장기 내구성능이 우수함을 알수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.183-191
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• 2003

본 연구는 예압 가새로써 내진 보강된 RC 골조의 보강 효과를 3차원적으로 조사함이 그 목적이다. 이를 위해, 먼저 4층 규모의 RC 골조에 극한 하중을 가한 후 예압 가새를 이용하여 보강하되 보강 위치에 따라 3경우로 나누어 해석을 수행해보았다. 해석 방법으로써, 본 연구자가 앞서 행한 연구 결과에 의해 정적 붕괴 해석법이 비선형 동적 시간 이력 해석법의 대안책으로 훌륭히 쓰일 수 있음을 밝힌바 있기 때문에 정적 붕괴 해석만 적용하여 보강 전의 해석 및 보강 후의 영향에 대해서 평가하였다. 그 결과, 외주부에 설치한 가새가 커다란 비틀림 저항을 발휘했으며 예압 가새로 인해 골조에 균등한 강성 변화가 유도되어 급격한 파괴가 발생하지 않는 효과를 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.225-237
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• 2006

김 등(2005a, b)의 연구를 확장시켜 시스템 좌굴 고유치해석법을 이용한 유효좌굴길이 산정법과 2차 탄성해석기법을 이용한 2차모멘트를 이용하여 축력과 휨모멘트를 받는 라멘구조의 보-기둥부재에 대한 개선된 좌굴설계법을 제안한다. 이를 위하여 먼저 국내도로교설계기준, AISC-LRFD, SRC의 각 설계기준에 제시된 내하력 기준식을 이용하여 응력-변형율 관계를 유도하고, 이를 이용한 탄성 및 비탄성 좌굴 고유치해석을 이용한 유효좌굴길이 산정법을 고찰한다. 또한 라멘구조에 대하여 AISC-LRFD에서 제시하고 있는 좌굴 안정성 검토식과 본 연구에서 제시하는 안정성 검토식을 해석예제를 통하여 비교, 검토를 행한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.209-222
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• 2013

800MPa급 강재와 100MPa급 콘크리트를 적용한 매입형 합성기둥에 대하여 편심압축실험을 수행하였다. 강재단면의 모멘트팔길이와 변형(응력)을 증가시켜 고강도강재의 성능활용을 극대화할 수 있도록, ㄱ형 강재단면을 네 모서리에 집중 배치한 후, 래티스철근, 링크철근, 띠판을 이용하여 일체화하였다. 이 경우 강재단면의 강력한 횡구속효과로 인해 심부콘크리트의 성능도 개선된다. 실험결과 ㄱ형 강재 매입형 기둥은 H형 강재 매입형 기둥에 비하여 최대강도와 유효휨강성이 1.4배 이상 증가하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제12권3호
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• pp.52-59
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• 2015

An electro hydraulic poppet valve (EHPV) and a variable orifice poppet are assembled in a single block, which is referred to as a RHINO but is also generally called a pilot-operated flow control valve. In this study, we analyzed the structure and the operating principle for a RHINO applied in a 21-ton electric excavator system. The RHINO was experimentally tested to measure the dynamic responses and the pressure energy loss. In this test, we investigated the variation in the conductance coefficient according to the increase in the supply pressure under a constant current and a variation in the flow rate according to the increase in the current. Then, the geometrical shapes and the spring stiffness of the RHINO were considered to develop an analysis model. The characteristics (current-force and hysteresis) for the solenoid based on the experimental data were reflected in the analysis model that was developed, and the reliability of the analysis model was also verified by comparing the experimental and analytical results. The developed model is thus considered to be reliable for use in a wide range of applications, including optimum design, sensitivity analysis, parameter tuning, etc.

• Smart Structures and Systems
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• 제25권3호
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• pp.323-335
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• 2020

Magnetorheological elastomer (MRE), a smart material, is an innovative material for base isolation system. It has magnetorheological (MR) effect that can control the stiffness in real-time. In this paper, a new hybrid base isolation system combining two electromagnetic closed circuits and the roller bearing is proposed. In the proposed system, the roller part can support the vertical load. Thus, the MRE part is free from the vertical load and can exhibit the maximum MR effect. The MRE magnetic loop is constructed in the free space of the roller bearing and forms a strong magnetic field. To demonstrate the performance of the proposed hybrid base isolation system, dynamic characteristic tests and performance evaluation were carried out. Dynamic characteristic tests were performed under the extensive range of strain of the MRE and the change of the applied current. Performance evaluation was carried out using the hybrid simulation under five earthquakes (i.e., El Centro, Kobe, Hachinohe, Northridge, and Loma Prieta). Especially, semi-active fuzzy control algorithm was applied and compared with passive type. From the performance evaluation, the comparison shows that the new hybrid base isolation system using fuzzy control algorithm is superior to passive type in reducing the acceleration and displacement responses of a target structure.

• Smart Structures and Systems
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• 제19권1호
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• pp.21-31
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• 2017

To control the stochastic vibration of a vibration-sensitive instrument supported on a beam, the beam is designed as a sandwich structure with magneto-rheological visco-elastomer (MRVE) core. The MRVE has dynamic properties such as stiffness and damping adjustable by applied magnetic fields. To achieve better vibration control effectiveness, the optimal bounded parametric control for the MRVE sandwich beam with supported mass under stochastic and deterministic support motion excitations is proposed, and the stochastic and shock vibration suppression capability of the optimally controlled beam with multi-mode coupling is studied. The dynamic behavior of MRVE core is described by the visco-elastic Kelvin-Voigt model with a controllable parameter dependent on applied magnetic fields, and the parameter is considered as an active bounded control. The partial differential equations for horizontal and vertical coupling motions of the sandwich beam are obtained and converted into the multi-mode coupling vibration equations with the bounded nonlinear parametric control according to the Galerkin method. The vibration equations and corresponding performance index construct the optimal bounded parametric control problem. Then the dynamical programming equation for the control problem is derived based on the dynamical programming principle. The optimal bounded parametric control law is obtained by solving the programming equation with the bounded control constraint. The controlled vibration responses of the MRVE sandwich beam under stochastic and shock excitations are obtained by substituting the optimal bounded control into the vibration equations and solving them. The further remarkable vibration suppression capability of the optimal bounded control compared with the passive control and the influence of the control parameters on the stochastic vibration suppression effectiveness are illustrated with numerical results. The proposed optimal bounded parametric control strategy is applicable to smart visco-elastic composite structures under deterministic and stochastic excitations for improving vibration control effectiveness.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.90-94
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• 2021

주거지에서의 정숙함에 대한 관심이 높아짐에 따라 구조물에서 발생하는 소음을 최소화할 필요가 있다. 중요한 소음원 중 하나는 엘리베이터 작동 소음이다. 엘리베이터는 층 사이에서 작동하며 인근 생활 공간에 상당히 성가신 소리를 생성한다. 입주민들에게 성가심을 유발하는 주요 소음원으로 인식되고 있다. 엘리베이터는 층간 이동을 위해 여러 위치에서 건물 구조에 지지되어 있다. 본 연구에서는 지지 위치에 폴리머 콘크리트를 사용하여 진동을 감소시키는 것을 실증하였다. 시멘트 콘크리트와 폴리머 콘크리트에 지지했을 때의 진동 발생량을 측정 및 비교하여 소음 저감 성능을 평가하였다. 폴리머 콘크리트는 승강로를 모방한 벽에 삽입되는 형태로 제작되었다. 브라켓에 충격진동을 인가하고 진동전달크기를 측정하였다. 감쇠비는 과도응답의 정규화 및 곡선맞춤을 통해 평가하였고, 각 레진 혼합 질량비에 대하여 비교하였다. 폴리머 콘크리트를 사용하여 구조적 강성에 대한 손실 없이 효과적인 방식으로 진동 발생을 감소시킬 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.109-118
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• 2018

현재 개발 중에 있는 2열 겹침주열말뚝은 대심도 굴착 시 적용을 위해 2열의 말뚝을 통해 강성을 크게 증대시키고 말뚝 간 엇갈림 겹침부를 통한 연속성 확보로 추가의 그라우팅이 없이 차수벽 역할을 할 수 있도록 고안된 흙막이 벽체이다. 이 벽체는 기존의 주열말뚝벽체에 비해 2열 엇갈림 말뚝 시공으로 단면 형상이 복잡하여 기존의 주열말뚝벽체들에 비해 휨 강성 등 단면 조건에 좌우되는 설계인자의 결정이 용이하지 않다. 본 연구에서는 2열 겹침주열말뚝의 다양한 단면 조건들에 대해서 이론적 방법과 통계적 분석을 통해 간단한 단면 제원, 즉, 말뚝의 직경과 말뚝 간 겹침길이를 이용해 흙막이 벽체의 중요 설계 인자인 휨 강성을 간편하게 산정할 수 있는 계산식을 유도하였다. 개발된 간편 휨강성 산정식은 정밀하게 계산된 휨 강성과 비교해 오차율 3% 이하인 것으로 나타났다.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권1호
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• pp.83-94
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• 2019

Passive negative stiffness dampers (NSDs) that possess superior energy dissipation abilities, have been proved to be more efficient than commonly adopted passive viscous dampers in controlling stay cable vibrations. Recently, inertial mass dampers (IMDs) have attracted extensive attentions since their properties are similar to NSDs. It has been theoretically predicted that superior supplemental damping can be generated for a taut cable with an IMD. This paper aims to theoretically investigate the impact of the cable sag on the efficiency of an IMD in controlling stay cable vibrations, and experimentally validate superior vibration mitigation performance of the IMD. Both the numerical and asymptotic solutions were obtained for an inclined sag cable with an IMD installed close to the cable end. Based on the asymptotic solution, the cable attainable maximum modal damping ratio and the corresponding optimal damping coefficient of the IMD were derived for a given inertial mass. An electromagnetic IMD (EIMD) with adjustable inertial mass was developed to investigate the effects of inertial mass and cable sag on the vibration mitigation performance of two model cables with different sags through series of first modal free vibration tests. The results show that the sag generally reduces the attainable first modal damping ratio of the cable with a passive viscous damper, while tends to increase the cable maximum attainable modal damping ratio provided by the IMD. The cable sag also decreases the optimum damping coefficient of the IMD when the inertial mass is less than its optimal value. The theoretically predicted first modal damping ratio of the cable with an IMD, taking into account the sag generally, agrees well with that identified from experimental results, while it will be significantly overestimated with a taut-cable model, especially for the cable with large sag.