Li, Ling-Zhi;Jiang, Chang-Jiu;Su, Ray Kai-Leung;Lo, Sai-Huen
Structural Engineering and Mechanics
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제62권4호
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pp.443-453
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2017
The performance of bolted side-plated (BSP) beams is affected by the degree of transverse partial interaction, which is a result of the interfacial slip caused by transverse shear transfer between the bolted steel plates and the reinforced concrete beams. However, explicit formulae for the transverse shear transfer profile have yet to be derived. In this paper, a simplified piecewise linear shear transfer model was proposed based on force superposition principle and simplification of shear transfer profiles derived from a previous numerical study. The magnitude of shear transfer was determined by force equilibrium and displacement compatibility condition. A set of design formulae for BSP beams under several basic load cases was also derived. Then the model was verified by test results. A worked example was also provided to illustrate the application of the proposed design formulae. This paper sheds some light on the shear force transfer mechanism of anchor bolts in BSP beams, and offers a practical method to evaluate the influence of transverse partial interaction in strengthening design.
Composite beams using bolts to attach steel plates to the side faces of existing reinforced concrete (RC) coupling beams can enhance both their strength and deformability. The behavior of those composite beams differs substantially from the behavior of typical composite beams made up of steel beams and concrete slabs. The former are subjected to longitudinal, vertical and rotational slips, while the latter only involve longitudinal slip. In this study, a mixed analysis method was adopted to develop the fundamental equations for accurate prediction of the load-carrying capacity of steel plate strengthened RC coupling beams. Then, a rigid plastic analysis technique was used to cope with the full composite effect of the bolt group connections. Two theoretical models for the determination of the strength of medium-length plate strengthened coupling beams based on mixed analysis and rigid plastic methods are presented. The strength of the strengthened coupling beams is derived. The vertical and longitudinal slips of the steel plates and the shear strength of the anchor-bolt connection group is considered. The theoretical models are validated by the available experimental results presented in a companion paper. The strength of the specimens predicted from the mixed analysis model is found to be in good agreement with that from the experimental results.
This paper presents a study on the behavior of a bolted T-stub to square tube connection using Thread-fixed One-side Bolts (TOBs) through tests and numerical simulations. It outlines a research work of four connections with focus on the failure modes and strengths of the connection under tensile load. It was observed that the thread anchor failure caused by shear failure of hole threads controlled the final failure of the connection in the tests. Meanwhile, the out-of-plane deformation of tube wall resulted in the contact separation between hole threads and bolt threads, which in turn reduced the shear strength of hole threads. Finite element models (FEMs) allowing for the configuration details of the TOBs fixed connection are then developed and compared with the test results. Subsequently, the failure mechanism of hole threads and stress distribution of each component are analyzed based on FEM results. It was concluded that the ultimate strength of connection was not only concerned with the shear strength of hole threads, but also was influenced by the plastic out-of-plane deformation of tube wall. These studies lay a foundation for the establishment of suitable design methods of this type of connection.
During the construction of E75 highway through Grdelica gorge in Serbia, a major failure occurred in the zone of reinforced rock slope. Excavation was performed in highly anisotropic Paleozoic schist rock formation. The reinforcement consisted of the two rows of micropile wall with pre-stressed anchors. Forces in anchors were monitored with load cells while benchmarks were installed for superficial displacement measurements. The aim of the study is to investigate possible causes of instability considering different probability distributions of the strength of discontinuities and anchor bond strength by applying different optimization techniques for finding the critical failure surface. Even though the deterministic safety factor value is close to unity, the probability of failure is governed by variability of shear strength of anisotropic planes and optimization method used for locating the critical sliding surface. The Cuckoo search technique produces higher failure probabilities compared to the others. Depending on the assigned statistical distribution of input parameters, various performance functions of the factor of safety are obtained. The probability of failure is insensitive to the variation of bond strength. Different sampling techniques should yield similar results considering that the sufficient number of safety factor evaluations is chosen to achieve converged solution.
Ring beam is the main anchorage zone of the tendons in the nuclear power prestressed concrete containment vessel (PCCV). Its safety is crucial and has a great influence on the overall performance of PCCV. In this paper, two half-scale ring beams were tested to investigate the mechanical performance of the anchorage zone in the PCCV under multidirectional pressure. The effect of working condition with different tension sequences was investigated. Additionally, a half axisymmetric plane model of the containment was established by the finite element simulation to further predict the experimental responses and propose the local reinforcement design in the anchorage zone of the ring beam. The results showed that the ultimate load of the specimens under both working conditions was greater than the nominal ultimate tensile force. The original reinforcement design could meet the bearing capacity requirements, but there was still room for optimization. The ring beam was generally under pressure in the anchorage area, while the splitting force appeared in the under-anchor area, and the spalling force appeared in the corner area of the tooth block, which could be targeted for local strengthening design.
『북녘 땅 우리소리』에 수록된 북한 어로요의 음악적 특징에 대해 고찰한 결과는 다음과 같다. 북한 어로요 중 <노젓는소리>, <그물당기는소리>, <고기푸는소리>는 조기잡이와 명태잡이에 모두 보이며, <닻내리는소리>와 <만선풍장소리>는 조기잡이에서, <닻올리는소리>와 <고기벗기는소리>, <만선노젓는소리>, <명태거는소리>는 명태잡이에서 보인다. 그 외 <돛다는소리>, <조개잡는소리> 등이 보인다. 리듬요소 중 빠르기에서 <돛다는소리>는 보통빠르기이며, 멸치나 청어잡이의 <고기푸는소리>는 상당히 느리다. <노젓는소리>(조기)는 빠르기가 다양하며, 모두 보통빠르기 이상이고, 대체로 뒤로 갈수록 빨라진다. 그 외의 곡들은 모두 빠른 편이다. 박자구조는 4/♩.가 가장 많고, 간혹 2, 3, 5박자도 보이며, 각각 4박으로 구성된 받는소리와 메기는소리가 맞물려서 2박이 겹치는 6박 주기의 리듬을 쓰거나 불규칙박자를 쓰는 경우도 있다. 음조직은 메나리조가 가장 많고, 그 외 수심가조, 창부타령조, 난봉가조, 오돌또기조 등이 있으며, 음고가 뚜렷치 않은 구령조도 있다. 메나리조의 곡에서 창부타령조의 전조나 변이가 관찰되었다. 갈래별로 특정 음조직을 선호하는 경향이 있다. 형식에서는 메기고받는형식이 압도적이나, 선후창보다 독창으로 부른 경우가 더 많다. 선후창 다수에서 메기는소리와 받는소리가 부분적으로 겹치는 양상을 보인다. 통절형식은 교창이나 독창으로 불렀으며, 독창으로 부른 경우도 작업의 특성을 고려하면 원래는 교창이나 제창으로 불렀을 것으로 추측된다. 함북 선봉군과 강원도 양양군의 <고기푸는소리>, 평남 증산군의 <만선풍장소리-봉죽타령>과 충남 태안군의 <만선풍장소리-배치기소리>, 남포시와 경기도 강화군의 <노젓는소리>는 닮은꼴의 어로요이다. 인접 지역의 경우 갈래가 달라도 선율을 공유하는 경우가 있으며, 특정 갈래에서는 상당히 먼 거리까지 선율을 공유한다. 멸치 청어 양미리잡이에서 <고기푸는소리>가 동해안 일대에서 널리 공유되고 있다는 점이 최초로 확인되었다.
최근 건물이 고층화 됨에 따라 건물의 중량감소와 시공의 효율성 확보를 위해 기존 S, RC, SRC 이외에 새로운 구조시스템이 적용되고 있으며, 그중에서도 CFT 구조는 우수한 구조성능과 시공성으로 많은 건설현장에 적용되어 왔다. CFT 구조는 접합부 구성시 보 플랜지 하중을 기둥과 반대편 보에 원활히 전달하기 위한 다이아그램이 필요하며 특히 기둥 좌우에 춤이 다른 보가 접합될 때 보의 하부 플랜지 하중전달을 위한 다이아프램 구성과 콘크리트 충전성 확보에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 하부 보 플랜지 하중을 기둥에 원활히 전달하기 위해 CFT 기둥 내부에 유공판을 세로로 접합하는 형식의 접합상세를 제안하였다. 이 접합형식은 CFT 기둥 내부에 콘크리트가 충전될 때 콘크리트가 내부 유공판의 구멍을 관통하여 채워짐으로써 보 플랜지 하중전달에 콘크리트의 앵커효과를 이용하는 방법이며 유공판이 수직으로 설치됨으로써 콘크리트 충전성도 향상시킬 수 있다. 제안된 접합부의 구조거동분석을 위해서 내부유공판의 설치방향, 콘크리트의 충전 유/무, 내부유공판의 두께, 전단구멍의 개수등을 변수로하여 5개의 실험체를 제작하고 실험체의 실험적연구를 진행하였다.
IP 기반의 이동 통신망에서는 사용자들에게 연속적인 이동성을 제공하기 위해서 여러 이동성 에이젼트가 사용된다. 대규모 모바일 IP 시스템의 경우 이러한 에이젼트의 확장성과 규모성이 중요한 문제가 될 수 있다. 모바일 Ipv6에서의 시그널링 부하와 핸드오프 지연 시간을 줄이기 위해서 제안된 계층적 모바일 Ipv6에서는 MAP이라고 하는 지역 홈 에이젼트를 사용하여 위치 등록을 지역적으로 처리 가능하도록 한다. 하지만 한 지역 내에서의 움직임이 많은 경우 이러한 MAP이 성능상의 병목 지점이 될 수 있다. 이는 MAP이 시그널링 트래픽 뿐만이 아니라 이동 단말기에게 전달되는 데이터 트래픽에 대한 터널링 기능도 담당하기 때문이다. 따라서 보다 안정적인 서비스를 위해서는 이러한 MAP에서 서비스 받는 단말기의 수를 제한할 필요가 있다. 본 논문에서는 기존의 무선망 자원 할당에서 사용되던 수락 제어 기법과 SMR (Session-to-Mobility Ratio)에 기반한 교체 기법을 이용하여 MAP의 부하를 효과적으로 제어할 수 있는 적응형 부하 제어 기법을 제안한다. 성능 분석을 위해서 제안한 기법을 마르코브 체인을 통해 모델링하여 핸드오프 이동 단말기 봉쇄 확률과 새 이동 단말기 봉쇄 확률을 분석하였다. 그 결과 제안한 기법은 두 봉쇄 확률을 아주 낮은 수준으로 낮출 수 있다는 것을 알 수 있었다.
최근 이동통신 기술이 급격히 발달함에 따라 이동 중에도 언제 어디서나 인터넷에 접속하여 통신하기를 원하는 사용자들이 증가하고 있다. Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6)는 기존의 Mene IPv6 (MIPv6)에서 발생되는 긴 핸드오버 지연, 시그날링 오버헤드 등의 문제점을 개선시키기 위하여 Internet Engineering Task Force (IETF)에 의해 제안되었다. HMIPv6는 Mobility Anchor Point (MAP)라는 새로운 개체를 도입하여 MAP 도메인 내에서의 마이크로 이동성을 지원하기 위한 방법이다. 그러나 HMIPv6는 MAP 도메인 내에서의 이동성 지원에서는 좋은 성능을 보이지만 사용자가 MAP 도메인 간을 이동하는 매크로 이동성의 경우 MIPv6에 비하여 더 큰 지연시간이 발생한다. 그 이유는 HMIPv6에서 도메인 간 핸드오버가 발견하게 되면 Mobile Node (MN)은 두 개의 주소를 생성하고 생성된 주소를 각각 Home Agent (HA)와 MAP에 등록하여야 하기 때문이다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위하여 도메인 간 핸드오버가 발생하더라도 한 개의 주소만을 생성하여 따른 핸드오버를 지원할 수 있는 방안을 제안한다. 제안방안에서는 MAP가 관리하는 MN의 수가 감소하게 되고 패킷을 인터셉트하기 위한 proxy Neighbor Discovery Protocol (NDP)를 수행하지 않아도 되기 때문에 MAP 및 MAP도메인의 부하가 감소하게 된다. 우리는 시뮬레이션 및 수식분석을 통하여 제안방안의 성능을 HMIPv6와 비교하여 분석하였다.
전 세계적으로 철도의 노후화 및 고속화 등으로 인한 열차탈선사고가 증가하고 있으며, 그로인한 인적 물적 피해가 증가하고 있는 실정이다. 특히 철도교량의 경우에는 가드레일 또는 방호벽 등을 설치하고 있으나, 이는 탈선열차차량(train body level)이 방호벽과 충돌함으로써 열차의 탈선운동을 억제하여 정지시키는데 목적이 있다. 이와 같은 차량에 의한 탈선방호는 인명피해 위험성 및 2차 피해발생 가능성이 높다. 그러므로 본 연구에서는 주행레일 사이에 일탈방호시설물(DCP, Derailment Containment Provision)을 설치하여, 차륜 또는 차축(wheel/bogie level)에서 탈선열차를 방호할 수 있는 시설물을 개발하였다. 또한, 기존 철도교량의 일탈방호성능을 확보할 수 있도록 DCP의 급속시공이 가능하도록 설계하였으며, 방호벽에 작용하는 충돌하중과 급곡선부에서의 관성력을 감소시킴으로써 일탈된 열차가 교량 밖으로의 전도 낙하방지 및 반대편 선로의 침입하는 것을 최소화 하고자 하였다. 본 논문에서는 LS-Dyna을 이용하여, 설계한 DCP의 열차 충돌위치 및 콘크리트 궤도 접합조건에 따른 거동에 대하여 해석적으로 변수연구를 수행하였다. 특히 접합조건은 접합재료의 물성치에 따라 끊어짐을 모사하는 Tiebreak contact과 완전 부착되었다고 가정하는 Perfect bond contact으로 나눠 해석적으로 검토하였다. DCP의 변위, 앵커 및 콘크리트의 응력, 변형률을 확인한 결과 Tiebreak contact이 실제 충돌하중에 대한 거동을 보다 유사하게 모사하는 것으로 판단하였다. 또한, 충돌위치에 따른 변위는 접합구간에서 가장 큰 변형이 발생하였으며, DCP 블록의 중앙에 충돌이 가해질 경우, 충돌하중이 가해지는 DCP 배면에서 휨 파괴가 발생하였다. 본 연구에서 수행한 충돌해석은 실제 충돌실험의 어려움에 의해 사전적으로 해석을 수행하였으며, 이를 바탕으로 DCP 앵커 설계변경은 필요할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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