• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권1호
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• pp.1-18
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• 2020

For the large deformation of shear walls under vertical and horizontal loads, there are difficulties in obtaining accurate simulation results using the response analysis method, even with fine mesh elements. Furthermore, concrete material nonlinearity, stiffness degradation, concrete cracking and crushing, and steel bar damage may occur during the large deformation of reinforced concrete (RC) shear walls. Matrix operations that are involved in nonlinear analysis using the traditional finite-element method (FEM) may also result in flaws, and may thus lead to serious errors. To solve these problems, a planar four-node element was developed based on vector mechanics. Owing to particle-based formulation along the path element, the method does not require repeated constructions of a global stiffness matrix for the nonlinear behavior of the structure. The nonlinear concrete constitutive model and bilinear steel material model are integrated with the developed element, to ensure that large deformation and damage behavior can be addressed. For verification, simulation analyses were performed to obtain experimental results on an RC shear wall subjected to a monotonically increasing lateral load with a constant vertical load. To appropriately evaluate the parameters, investigations were conducted on the loading speed, meshing dimension, and the damping factor, because vector mechanics is based on the equation of motion. The static problem was then verified to obtain a stable solution by employing a balanced equation of motion. Using the parameters obtained, the simulated pushover response, including the bearing capacity, deformation ability, curvature development, and energy dissipation, were found to be in accordance with the experimental observation. This study demonstrated the potential of the developed planar element for simulating the entire process of large deformation and damage behavior in RC shear walls.

• 한국농공학회지
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• 제24권3호
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• pp.73-83
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• 1982

study aims to derive a rational method for the analysis of the farm silo supported on an elastic foundation in which it is assumed that the reaction pressure of the soil at a point is proportional to the deflection at that point. In order to investigate the effects of an elastic foundation on the behaviour of the structures on it, the analysis of the farm silo resting on an elastic foundation was compared with the solution that the ground support may be assumed uniform (which was obtained from part I of this paper). To calculate the deformation of an elastic foundation, Boussinesq's solution which allows an interaction of the various parts of ground was adopted. In this case, the foundation was treated as a superparametric element additionally. In the evaluation of an element stiffness matrix, Gauss quadrature' was used. In above numerical integration, 3-point rule for the farm silo wall and the footing was introduced and 2-point rule for the evaluation of a reaction between the footing and the elastic foundation was adopted. The stresses of a farm silo on an elastic foundation were smaller than those which the distribution of contact pressure between the footing and the soil is assumed uniformly. Since the differences of stresses were remarkable in PS structures than RC structures, it is desirable that designers take into account the effect of an elastic foundation for the case of PS structures. It can be noted that while the effect of an elastic foundation was more conspicuously observed in near of the ground, the value of stresses at far from the soil was little affected by an supported soil.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권6호
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• pp.517-525
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• 2018

초고층 RC구조물 건설은 콘크리트 크리프에 대한 반영이 반드시 검토되어야 한다. Fck60~80MPa를 적용하는 국내 초고층 건축물에 대하여 각종 역학적 특성과 양생조건(Dried/Sealed)별 크리프에 대해 검토하였다. Sealed 조건에서의 압축강도 및 탄성계수는 Unsealed 조건에 비해 약 5% 높게 나타났으며, 시간이 지날수록 차이가 크게 나타났다. 크리프 계수의 경우 Unsealed 조건에서 Sealed 조건 대비 2~3배 높게 평가되었고, ACI 209 모델을 보완한 수정 예측 모델의 경우 수직부재(코어월 및 메가칼럼)에서의 장기재령 예측식으로 적용하였다. 향후 실제 부재에서 측정되는 다양한 데이터를 바탕으로 최적 크리프 모델에 대해 보완 및 제안할 예정이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권7호
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• pp.27-36
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• 2007

프리스트레스트 띠장을 적용한 흙막이 시스템의 안정성을 평가하고 거동 특성을 규명하기 위하여 모형 시험이 수행되었다. 본 흙막이 시스템의 모형 시험을 위해 현장 규모의 프리스트레스트 띠장을 적용한 흙막이 시스템에 대한 차원 해석이 수행되었다. 본 논문에는 새로운 흙막이 시스템에 대한 차원 해석의 절차 및 방법이 제시되어 있다. 차원 해석 결과로부터 모형 규모의 프리스트레스트 띠장을 적용한 흙막이 시스템을 구현하였다. 모형 시험 중 새로운 흙막이 시스템 부재에 대한 계측을 수행하여 흙막이 벽체 배면의 토압 거동, 프리스트레스트 띠장의 변형 거동, 띠장 시스템 부재의 힘 거동과 버팀보의 힘 거동을 파악하였다. 모형 시험 결과는 프리스트레스트 띠장 시스템 부재의 설계 결과와 비교 평가되었다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.93-98
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• 2008

해운대 두산 위브 더 제니스는 부산시 해운대구 수영만에 인접한 매립지에 세워지는 건축물로서 현재 지하 터파기 및 일부 기초공사 진행 중인 건축물이다. 타워동의 주 용도는 주거용 건축물로 높이 300m, 층수 80층으로 이루어져 주거용 콘크리트 건축물로서는 동양 최대의 높이를 자랑하고 있다. 타워는 총 3개의 고충타워와 1개의 저층타워로 이루어져 있으며 지하 저층부 길이가 가로폭 230m, 세로폭 200m로 전체가 한 개의 덩어리로 이루어진 구조물이다. 횡력저항 시스템은 중앙의 $700{\sim}800mm$ 두께의 코어벽체가 4방향의 외곽으로 확장되어 있으며 슬래브 외곽주변을 철근콘크리트 기둥을 설치하여 건축적인 요구사항에 부합되면서 횡방향 하중에 아주 효율적으로 저항할 수 있도록 계획되었으며, 풍 진동에 대해서도 아주 만족스러운 결과를 가져다주었다. 슬래브 바닥 시스템은 두께 250mm인 플랫 플레이트를 적용하여 충고의 최소화 및 외주부의 테두리보나 드롭패널을 설치하지 않아 시공성 및 공기단축에 부합되도록 계획되었다. 시공 시 및 준공 후에도 지속적인 상시 모니터링 시스템을 구축하여 계측된 자료를 기준으로 구조물의 안전성과 사용성을 객관적으로 판단하고 검증할 수 있도록 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1585-1593
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• 2015

3차원 구조 알루미늄 판재(엠보싱 판재)는 표면적이 증가되어 방열효과가 뛰어나고 가공경화에 의해 굽힘강성 증가효과가 있으므로 자동차 열차단 부품에 널리 사용된다. 그러나 엠보싱 판재는 평판의 판재와 비교하면 기계적 특성이 상이하고 또한 3차원 형상으로 인해 프레스 가공에 있어서 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 프레스 가공공정을 대신하여 최근 신제품의 디자인 검증과 시생산에 널리 채용되고 있는 점진성형공정을 대상으로 엠보싱된 판재의 성형특성을 평가하였다. 본 연구에서 채용한 공구형상을 이용한 사각 원뿔의 점진성형 결과, 엠보싱된 판재의 경우가 평판의 경우보다 더 큰 기울기를 갖는 사각 원뿔을 파단없이 성형할 수 있음을 보였다. 이는 점진성형공정에서 CNC 공구의 이동경로(tool path)하에서 공구가 엠보싱 판재의 산과 골을 눌러 복원시키면서 재료의 소성변형을 증가시키기 때문이다. 또한 공구의 이동경로가 내향 경로보다 외향 경로인 경우가 보다 큰 기울기의 제품을 성형할 수 있지만 스프링 백의 발생으로 제품의 표면품질은 열세에 있음을 보였다.

• 터널과지하공간
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• 제8권4호
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• pp.307-320
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• 1998

터널 라이닝은 터널의 최종 지보수단이며, 지반응력과 터널 지보재 사이의 상호작 용의 결과가 총체적으로 드러나는 면이다. 최근 콘크리트 라이닝에 발생하는 많은 균열로 인해 터널의 유지, 관리 측면에서 큰 어려움이 따르고 있어 이에 대한 해석이 요구되고 있 다. 본 연구에서는 실험과 수치해석을 통해 터널 라이닝의 역학적 거동 특성을 규명하였다. 특히 숏크리트오 콘크리트 라이닝을 모두 포함하는 복층 라이닝에대해 실험과 수치해석을 실시하여 두 라이닝 사이의 상호작용을 규명하였다. 실험은 터널 라이닝 모형 시험체에 대 해 하중, 측압, 라이닝 두께, 복층 라이닝, 복층 라이닝의 배면공동, 지반 모델 타설 등에 다양한 조건에 대해 실시하였다. 측압의 영향으로 라이닝 전반에 걸쳐 압축력이 분포하여 내하력을 증가시켰다. 라이닝의 두께가 50% 증가함에 Efkk 균열하중은 2배 정도 증가하였 다. 복층 라이닝의 배면공동으로 이해 라이닝의 내하력은 콘크리트 라이닝 두께 감소량고 k 같은 수준으로 감소하였다. 라이닝의 측벽부에 지반 모델을 타설한 경우 라이닝라이닝 어깨 부분의 밀림을 억제하여 균열하중 및 파괴하중이 크게 증가하였다. 수치해석에서는 인터페 이스 요소를 도입하여 복층 라이닝을 해석할 수 있는 수치해석 프로그램을 개발하여 실험 결과와 비교 해석을 실시하였다.