• 제목/요약/키워드: collapse resistance

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ALE 기법을 기반 선박 및 해양 구조물의 내파 성능 분석 (Investigation of Wave Resistance Performance for Ships and Offshore Structures based on Arbitrary Lagrangian Eulerian Method)

  • 이치승;김주현;김명현;이제명
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.553-556
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    • 2011
  • The primary aim of the present study is to propose new design formulae that can be used to evaluate the structural performance of breakwaters installed on container carriers under green water impact loads. A series of numerical analyses for green water impact loads inducing breakwater collapse have been carried out. The well-known fluid-structure interaction analysis technique has been adopted realistically to consider the phenomenon of green water impact loads. The structural behavior of these breakwaters under green water impact loads has also been carried out simultaneously throughout the transient analysis. A verification study of the numerical results was performed using the actual collapse incidents of breakwaters on container carriers. It would be expected that the proposed design formulae, based on the obtained insights, could be used as practical guidelines for the design of breakwaters on container carriers.

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쌍극자(Dipole-Dipole)탐사를 활용한 터널붕괴사면 조사 및 대책방안 제시 연구 (Study of Stability Analysis and Countermeasure Tunnel Portal Failure using Dipole-Dipole Investigation)

  • 백용;이종현;구호본;배규진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.493-498
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    • 2003
  • In case of slope failure by planted protection is constructed on the slope according to of the choice trend of a recently environmental-friendly countermeasure, there has a limitation about diagnosis and preparation of measure. Also, collapse of tunnel pithead department slope has maximum in construction and countermeasure method of construction choice unlike cut-slope. In this study, analyzed inside circumstance of slope using geophysical exploration for stability analysis and countermeasure inside presentation of tunnel pithead department slope which collapse happens. geophysical exploration used dipole(Dipole-Dipole) method that is based to distribution principle does specific resistance, goes side by side with on-the-spot observation and draws base strength parameter and executed stability analysis, and presented stabilization countermeasure inside of collapse slope on this. I wish to conduce in development and research for use technical development of geophysical exploration technique hereafter by executing geophysical exploration in road collapse spot applying through this study.

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확률특성을 고려한 탄성-완전소성 뼈대 구조물의 붕괴하중 산정 (Determination of the Collapse Load of Elastic-Perfectly Plastic Frame Under the Probabilistic Load Incremental Method)

  • 윤성수;장주흠;김한중;이정재
    • 한국농공학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.140-147
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    • 1998
  • Since a structure carries out its given functions and purposes while it is always resisting against the external load, the capacity of the resistance in the structure within the range that will not collapse the structure itself becomes the important factor in the design of the structures. Therefore, many suggestions were proposed and noted for determining method of the collapse load. Some of the methods from the suggestions have been commonly used due to the considerations on their distinctive advantages such as the compactness of the conceptions and the convenience in the computation. However, in case when the variation becomes huge in the materials and load, the results would carry(have or contain) many uncertain elements. On the other hand, load incremental method which regards the characteristics of the probability must be more attainable method even though it might complicate the calculation. This study intends to develop a finite element model that uses the probabilistic load incremental method to estimate the collapse load, and also to compare the result of the analysis with the linear load incremental method and Turkstra's Rule.

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HPFRCC, 분절 복합체 및 FRP를 활용한 구조물의 내폭 성능 향상 (Enhancing the Blast Resistance of Structures Using HPFRCC, Segmented Composites, and FRP Composites)

  • 윤영수;양준모;민경환;신현오
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.745-748
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    • 2008
  • 과거 건설 구조물은 사용 하중을 견딜만한 성능과 사용성, 부식에 대한 저항성 정도만이 요구되었다. 그러나 9.11 사건 이후 이러한 관점은 바뀌어, 폭발에 의한 충격 하중 및 그와 동시에 발생할 수있는 화재로 인한 열에 견딜 수 있는 구조물의 저항 성능이 기본적인 요구 조건으로써 중요시되고있다. 전 세계가 연일 테러의 위협 아래 놓여있는 현 시점에서 구조물의 내폭 성능은 매우 중요한 부분이라 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 건설 재료로써 폭넓게 사용되고 있는 시멘트 복합체 혹은 콘크리트에인장 강도 및 연성이 뛰어난 FRP composite을 결합시켜 내폭 성능이 우수하고 기존 구조물 및 신설구조물에 모두 시공이 가능한 최적화된 분절 복합체(Segmented Composite) 및 층 구조(Layered Structure)를 개발하고, 그 성능을 평가하고자 한다. 이러한 내폭 성능의 향상을 통해, 열과 충격 하중, 동하중 및 high strain에 의한 구조물의 붕괴를 줄이고 붕괴 시점을 보다 늦출 수 있다면, 이로인해 발생되는 인명 피해 및 경제적 손실을 최소화시킬 수 있을 것이다.

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바이오폴리머 혼합토를 활용한 제방 통문 주위 내부침식 저항성 평가를 위한 모형실험 (Model Experiment for Evaluating Internal Erosion Resistance Around Embankment Box-culvert Using Biopolymer T reated Soil)

  • 김민진;문준호;김찬희;김영욱
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.65-70
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    • 2021
  • 우리나라 제방 중 내부침식에 의한 붕괴는 약 10% 이상을 차지하고 있다. 내부침식 뿐만 아니라 월류, 제체 불안정 등으로 인한 제방의 붕괴를 사전에 방지하고 최소한의 피해를 위하여 다양한 연구들이 시도되고 있고, 그 중 하나가 바이오폴리머 적용에 관한 연구이다. 바이오폴리머의 적용 분야에는 강도, 식생, 내침식성으로 나뉘며 본 연구에서는 내침식성에 대한 내용을 다룰 것이다. 본 연구의 목적은 모형제방의 다짐도 및 내부침식 유도로에 따른 붕괴양상을 검토하고 적합한 조건을 선정하여 바이오폴리머 혼합토 제방의 효과를 검증하기 위한 실규모 실험 기초자료를 확보하는 것이다. 모형제방의 다짐도를 상, 중, 하로 나누어 각각의 유도로 조건에 따른 침식양상을 검토하여 가장 적합한 실험 조건을 선정하였으며, 바이오폴리머 혼합토 처리 유무에 따른 효과를 확인하였다. 실험결과, 바이오폴리머 혼합토를 적용한 제방에서의 내부침식률이 크게 감소하였으며, 실제 제방에 적용이 가능할 것으로 판단된다. 그러나 본 연구에서는 스케일을 축소시킨 모형제방에 바이오폴리머 혼합토를 적용하여 실제 적용 가능한지 여부를 연구하였다. 따라서, 실제 현장적용성 평가를 위해서는 실규모 제방실험이 필요할 것으로 판단된다.

선박충돌로 인한 교각의 위험도 분석 (Ship Collision Risk Analysis of Bridge Piers)

  • 이성로;배용귀
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.169-176
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    • 2005
  • 선박충돌의 위험이 있는 교량의 교각에 대해 연파괴빈도 계산을 수행하였다. 이러한 해석을 통해 각각의 교각에 대한 선박충돌 횡방향내하력을 결정할 수 있다. 교각의 횡방향내하력은 선박충돌 위험도 평가로부터 예측된 연파괴빈도와 허용기준을 비교하는 확률기반 해석과정을 통해 결정된다. 해석과정은 교량 각 부재요소에 대한 초기 충돌저항력을 가정하여 계산된 연파괴빈도가 허용기준을 만족하도록 해석변수를 반복 수정하면서 해를 찾는 과정이다. 일반적으로 선박충돌 위험이 있는 교각들에 대한 연파괴빈도 허용기준의 분배는 설계자의 공학적 판단에 근거한다. 본 연구에서는 선박충돌 위험도 평가로부터 사전 계산되는 연파괴빈도 할당 가중치에 의해 각각의 교각에 허용기준을 분배하였다.

퍼지이론을 적용한 기존 중저층 철근콘크리트 건축물의 내진성능평가기법 연구 (Study of Seismic Resistance Performance Evaluation Method for Existing Mid-Low Story RC Structure Buildings by Applying Fuzzy Theory)

  • 김동희;김현수
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.53-62
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    • 2017
  • This study aims to establish a seismic resistance performance evaluation method that makes sure to secure the seismic resistance performance of the existing mid-low story reinforced concrete structures. This study focuses on the development of the seismic resistance performance evaluation method for the overall seismic resistance performance evaluation on the buildings by applying fuzzy theory. This seismic resistance performance evaluation method considers the mutual relations among the type of force, the type of member, the type of story, and the states of deterioration of the buildings. The total seismic resistance performance index from this method was calculated by the intensity weight of each evaluation item, fuzzy measure, fuzzy integration. Moreover, the evaluation methodology was established in this study to identify the performance level of the Immediate Occupancy, Life Safe, Collapse Prevention by applying the fuzzy theory.

New vibration control device and analytical method for slender structures

  • Takabatake, Hideo;Ikarashi, Fumiya
    • Earthquakes and Structures
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    • 제4권1호
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    • pp.11-39
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    • 2013
  • Since slender structures such as utility poles, radio masts, and chimneys, are essentially statically determinate structures, they often collapse during earthquakes. Although vibration control is the most logical method for improving the earthquake resistance of such structures, there are many practical problems with its implementation due to their very long natural vibration period. This paper proposes a new vibration control device to effectively prevent the collapse of slender structures subjected to strong earthquakes. The device consists of a pendulum, an elastic restraint and a lever, and is designed such that when it is attached to a slender structure, the second vibration mode of the structure corresponds to the first vibration mode of the same structure without the device attached. This is highly effective in causing the transverse motions of the device and the structure to oppose each other and so reduce the overall transverse vibration during an earthquake. In the present paper, the effectiveness of the vibration control device is first evaluated based on laboratory experiments and numerical studies. An example of applying the device to a tall chimney is then simulated. A new dynamic analytical method for slender structures with abrupt rigidity variations is then proposed.

수심과 퇴적 깊이 변화에 따른 해저배관의 하중지지능력 평가 (Load-Bearing Capacity of Subsea Pipeline with Variation of Sea Water Depth and Buried Depth)

  • 백종현;김영표;김우식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1131-1137
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    • 2012
  • 해저배관은 부력과 외부 충격을 방지하기 위하여 1.2~4m의 매설 깊이로 설치되어 운영된다. 해저배관은 수압과 토하중에 의한 외압으로부터 소성붕괴에 대한 저항성을 가져야한다. 해저배관에 수압과 토하중으로 발생하는 원주응력을 유한요소해석으로 파악하여 배관의 건전성에 미치는 영향을 평가하였다. 내압은 외압에 의한 소성붕괴 저항성을 향상시켜 소성붕괴 발생 깊이를 증가시켰다 동일 수심에서는 매설 깊이 증가에 따라 원주응력은 증가하나, 동일 매설 깊이에서는 수심이 증가함에 따라 배관에서 발생하는 원주응력은 감소한다.

오스테나이트계 304 스테인리스강의 케비테이션 기포 및 고체 입자 동시 충격 손상의 정량적 고찰 (Quantitative Analysis on the Damage of the Austenitic Stainless Steel under the Simultaneous Cavitation Bubble and Solid Particle Collapses)

  • 홍성모;박진주;이민구;이창규
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권10호
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    • pp.893-900
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    • 2010
  • In the present work, the impact loads and their effects on the surface damage under the simultaneous cavitation bubble and solid particle collapses in the sea water have been quantitatively investigated for the austenitic 304 stainless steel by using a vibratory cavitation test device. To do this, angular $SiO_2$ solid particles with an average size of $150{\mu}m$ were dispersed into the test liquid, and the measured impact amplitudes were converted into the impact loads by a steel ball drop test. The maximum impact load was determined to be 28.2 N in the absence of solid particles, but increased to 33.7 N in the presence of solid particles. In addition, the critical impact loads, $L_{crit}$, required to generate pits with sizes greater than $3{\mu}m$ were measured to be 19.6 N and 16.6 N, respectively, for the cavitation bubble collapse and solid particle collapse. As a result of the cavitation erosion test, the incubation time and erosion rate were 1.2 times lower and 1.5 times higher, respectively, by a solid particle collapse compared to those only by the cavitation bubble collapse, indicating a drastic decrease in a resistance to cavitation erosion by the solid particle collapse.