• 제목/요약/키워드: axial force ratio

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경사말뚝의 동적거동과 내진성능 향상을 위한 실험적 고찰 (Dynamic Analysis of Inclined Piles and Countermeasures against their Vulnerability)

  • 김재홍;황재익;김성렬;김명모
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2001
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    • pp.107-114
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    • 2001
  • When group pile supporting structures are to be subjected to large lateral loads, generally, hatter piles are used in group pile with vertical piles. It is well known that batter piles resist lateral static loads which are acted upon the piles as axial farces quite well but, they show a poor performance under seismic loads. However, it is not yet known how the batter piles behave under dynamic loading and how to strengthen the batter piles to improve the seismic performance. Shaking table tests were performed to investigate the seismic behavior of the batter pile and to bring up the countermeasures to improve the seismic performance. As the result of the shaking table tests, batter piles failed due to not only the excessive increase of compressive force near the pile head but also that of tensile force. In case that the pile head was connected with pile cap by rubber joint, the max. acceleration at the pile cap was reduced due to the high damping ratio of rubber and the max. moment and max. axial farce at the pile head was decreased remarkably. When the inclinations(V:H) of the batter pile were 8:3 and 8:4, max. moment, max. shear force, and max. axial farce were reduced notably and max. acceleration and max. displacement at the pile cap was diminished, too.

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다이아몬드 코어드릴의 중공비가 절삭력에 미치는 영향 (A Study of the Effectiveness of Hollow Ratio on Cutting Force of Diamond Core Drill)

  • 김광민;최성대;홍영배
    • 한국기계가공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.135-141
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    • 2011
  • In this study, the variation of the cutting forces generated in the machining process were evaluated experimentally. A material of $Al_{2}O_{3}$ ceramic and a tool of the dynamometer were used for the measurements of the cutting forces. With the constant rates of the feed and the tool rotation, the cutting forces were measured along three axial directions(X, Y, Z axis) for the various values of the hollow ratio. It was found that the cutting force be increasing linearly along the direction of Z axis, but along X, Y axis be not varied. Also from the viewpoint of the precesses of the hole drilling, the cutting force was found to be increasing sharply at the beginning process, but from the eighth process be increasing smoothly. As conclusions, the cutting force generated by machining for the material of $Al_{2}O_{3}$ ceramic are influenced more significantly by the feed rate and the hollow ratio than by the tool rotational speed.

성능영향인자 변화에 따른 철근 콘크리트 기둥의 거동 (The Behavior of RC Columns on the Variation of Performance Influencing Factor)

  • 윤성환;최민철;박대효
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.281-284
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    • 2008
  • 구조물의 성능을 나타내는 성능평가에 있어 구조물의 재료 및 구조적 특성이 구조물의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 고유치 해석과 비선형 정적해석을 수행하였다. 구조물의 성능에 영향을 주는 성능영향인자는 구조물의 재료적 특성과 관련하여 콘크리트 강도, 종방향 주철근, 횡구속 철근에 대하여, 구조적 특성과 관련하여 형상비, 축하중에 대하여 총 5가지로 정의하였다. 성능영향인자의 변화에 따른 분석 결과, 콘크리트 강도 증가에 따른 항복변위는 동일하지만 최대 기저전단력은 증가하였고 종방향 주철근 증가에 따른 항복변위와 최대 기저전단력은 모두 증가하였으며, 횡구속 철근 증가에 따른 항복변위와 최대 기저전단력의 변화량은 미비하였다. 형상비 증가에 따른 구조물의 항복변위는 증가하고, 최대 기저전단력은 감소하며, 축하중 증가에 따른 구조물의 항복변위와 최대 기저전단력은 감소하였다.

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기존 기둥 실험결과 비교를 통한 기둥성능 평가 (Comparisons of Seismic Behaviors of Columns in Concrete Moment Frames)

  • 박성일;한상환;이리형
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.571-576
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    • 2001
  • The objective of this study is to assess seismic damage potential and evaluate structural performance of columns in concrete moment frames. For this purpose the results of 3 former studies are compared. Experimental variables considered in these studies are lap-splice of longitudinal reinforcement, axial load level, longitudinal reinforcement ratio, etc. The columns in 1st story of the building are considered in these studies since the columns in 1st story shall resist largest axial force during an earthquake. Based on test results strength, ductility capacities as well as plastic hinge length are compared and discussed.

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Parametric Analysis of Tubular-Type Linear Magnetic Couplings with Halbach Array Magnetized Permanent Magnet by Using Analytical Force Calculation

  • Kim, Chang-Woo;Choi, Jang-Young
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권1호
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    • pp.110-114
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    • 2016
  • Magnetic couplings are widely used in various industrial applications because they can transmit magnetic force without any mechanical contact. In addition, linear couplings have many advantages. For example, they do not need to convert rotary motion to linear motion. This paper shows an analytical analysis of tubular type linear magnetic couplings (TLMCs) with a Halbach array magnetized permanent magnet (PM). An analytical method for magnetic fields owing to PMs is performed by using magnetic vector potential as well as Poisson and Laplace equations. Then, the magnetic force is calculated by using the Maxwell stress tensor. The analytical analysis results were compared with finite element method (FEM) results. In addition, we predicted the magnetic force characteristic according to design parameters such as the iron core thickness, inner PM thickness to -outer PM thickness ratio, PM segment ratio of the axial magnetized PM segment and radial magnetized PM segment, and various pole numbers.

Experimental study on seismic behavior of frame structures composed of concrete encased columns with L-shaped steel section and steel beams

  • Zeng, Lei;Ren, Wenting;Zou, Zhengtao;Chen, Yiguang;Xie, Wei;Li, Xianjie
    • Earthquakes and Structures
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    • 제16권1호
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    • pp.97-107
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    • 2019
  • 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.

표면상태에 따른 고장력볼트 마찰이음부의 거동특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of High-Tension Bolted Joints' Behavior due to Surface Condition)

  • 조선규;홍성욱
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.421-430
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    • 1997
  • 본 연구에서는 숏브라스트한 후 무기징크 페인트로 도장한 무기징크면, 연마면, 흑피면에 대하여 정적 및 피로시험을 수행하여 기존의 연구결과와 비교평가함으로써 마찰면의 표면상태에 따른 고장력볼트 마찰이음부의 정적 및 피로거동을 규명하고자 하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 일련의 정적 및 피로시험을 실시하고 토크관리법의 타당성 평가, 미끄러짐계수의 도출, 도입축력의 감소률 규명, 피로강도의 평가, 마찰면의 압축력 분포 조사 등을 수행하였다. 본 실험결과와 기존 연구자들의 연구결과를 종합적으로 검토한 결과 볼트의 설계축력 도입을 위한 토크관리법은 타당하며, 시간경과 및 반복하중의 작용에 따른 축력감소율을 고려할 때 설계축력의 110%로 초기축력을 도입하도록 규정한 시방서 기준은 적합한 것으로 평가되었다. 시간경과에 따른 도입축력의 초기감소율은 경과시간의 상용로그에 비례하는 것으로 나타났으며, 도입직후 약 20시간이 경과하면 일정한 값으로 수렴되고 있음을 알 수 있었고 이들은 마찰면의 표면조도와는 상관관계가 없는 것으로 평가되었다. 미끄러짐계수는 연마면, 무기징크프라이머 도포면, 흑피면 순으로 크게 나타났으며 미끄러짐하중은 도입축력에 크게 좌우되나 도입축력이 크면 마찰면의 표면조도의 손상으로 인하여 미끄러짐계수가 작아져 도입축력과 미끄러짐하중 사이에는 선형적 비례관계가 성립되지 않음을 알 수 있었다. 마찰면의 압축력 분포를 조사한 결과 내측볼트 주변의 마찰면적이 외측볼트 주변보다 응력방향에 있어서 더 넓게 분포하고 있는 것을 알 수 있었으며, 이는 외측볼트로부터 마찰접합에서 지압접합으로 천이되고 있는 것으로 판단된다.

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변형지배거동을 하는 철근콘크리트 벽체의 에너지소산계수에 영향을 미치는 변수에 관한 연구 (Study on Factors Affecting on Energy Dissipation Coefficient of Reinforced Concrete Wall with Deformation-Dominated Behavior)

  • 유석형;강대영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.38-46
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    • 2024
  • 국내인구 60%이상이 거주하고 있는 벽식구조 아파트는 지진시 취성적 거동을 하게된다. 따라서 최근 성능기반 내진설계시 비선형 동적해석을 위한 철근콘크리트(RC)벽체의 에너지소산계수의 선택은 매우 중요하다. RC벽체의 에너지소산능력에 영향을 주는 주요변수로는 축력비, 단부횡보강근 간격 및 형상비인 것으로 기존실험연구에서 보고하였다. 대한건축학회 및 한국콘크리트학회에서는 「철근콘크리트 건축구조물의 성능기반 내진설계를 위한 비선형해석모델, 2021」을 통해 각 RC부재의 집중소성힌지모델 및 에너지소산계수를 제안하였다. 에너지소산계수 제안식에는 앞서 언급된 축력비 및 단부횡보강근의 변수는 포함하지 않고 있으며, 형상비의 경우 전단지배거동을 고려함에도 휨소성모델에 적용되므로 해석모델에 따른 형상비의 효과를 검토할 필요가 있을 것으로 사료된다. 이에 기존실험연구, 비선형해석프로그램의 섬유요소모델을 활용한 비선형해석 및 지침서의 에너지소산계수 제안식을 비교함으로써 각 변수별 에너지소산계수에 미치는 영향을 분석하였다. 축력비가 커질수록 에너지소산계수는 작아졌으며 단부횡보강근의 간격이 줄어들수록 에너지소산계수는 증가하였다. 또한 형상비가 커질수록 에너지소산계수는 커지는 경향을 보였으며 형상비의 영향이 제일 큰 것으로 나타났다.

설계지진력 해석시의 철근콘크리트 사각단면교각의 항복유효강성 (Yielding Effective Stiffness of Rectangular RC Bridge Columns for Design Seismic Force)

  • 배성용;이재훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.941-946
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    • 2001
  • The objectives of this study are to investigate effective stiffness of Rectangular reinforced concrete bridge columns. It is reasonable to use yielding effective stiffness of columns in seismic bridge design, especially in case that plastic hinges form at the bridge columns. In this study, the material nonlinear analysis was conducted for 3, 240 column sections of which variables were the concrete compressive stress, the steel yielding stress, the longitudinal steel location parameter, the longitudinal steel ratio, the axial load level, and the diameter of section. Based on the analytical results, an effective stiffness including two variables(longitudinal steel ratio and axial load ratio) was proposed by regression analyses, and it is compared with test results and the proposed equation for yielding effective stiffness of circular bridge columns.

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Plastic hinge length of circular reinforced concrete columns

  • Ou, Yu-Chen;Kurniawan, Raditya Andy;Kurniawan, Dimas Pramudya;Nguyen, Nguyen Dang
    • Computers and Concrete
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    • 제10권6호
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    • pp.663-681
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    • 2012
  • This paper presents a parametric study of the plastic hinge length of circular reinforced concrete columns using a three-dimensional finite element analysis method, and using the Taguchi robust design method to reduce computational cost. Parameters examined include the longitudinal reinforcing ratio, the shear span-to-depth ratio, the axial force ratio and the concrete compressive strength. The study considers longitudinal reinforcement with yield strengths of 414 MPa and 685 MPa, and proposes simplified formulas for the plastic hinge length of circular reinforced concrete columns, showing that increases in plastic hinge length correlate to increases in the axial load, longitudinal reinforcing and shear span-to-depth ratios. As concrete strength increases, the plastic hinge length decreases for the 414 MPa case but increases for the 685 MPa case.