• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.128-137
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• 2012

복합 병렬 전단벽(Coupled shear walls)은 커플링 보와 철근콘크리트 벽체로 구성되어 바람이나 지진 등의 횡하중으로부터 유발된 전도모멘트의 상당 부분을 철골 연결보의 커플링 작용에 의하여 골조 작용(Frame action)을 의하여 횡력에 효율적으로 저항하게 된다. 본 연구에서는 접합부 상세에 따른 복합병렬 전단벽의 접합부 강도에 대한 규준식을 정립하기 위한 선행연구로서 병렬 전단벽 접합부에서 커플링 보의 매립길이 및 벽체 두께를 주변수로 실험적 연구를 수행하여 접합부 상세에 따른 복합 병렬 전단벽 시스템의 거동특성을 규명하고자 하였다. 본 실험결과, 실험체의 거동 및 내력은 매립길이 및 접합부 상세에 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며 향후 설계시 이에 대한 영향을 반영해야 할 것으로 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.47-56
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• 2011

일반적으로 전단벽은 횡력저항 요소로서 널리 이용되고 있다. 대부분의 전단벽 구조물은 통로의 목적으로 개구부를 필요로 하게 되고 전단벽들 사이가 슬래브나 연결보로 연결된 병렬전단벽의 형태를 띠게 된다. 본 연구에서는 병렬전단벽 구조물의 연결보 중앙부에 LRB(Lead Rubber Bearing)를 도입하였고 이 시스템의 풍응답 저감성능을 검토하였다. 제안된 방법의 효과를 살펴보기 위하여 20층 및 30층 예제구조물을 구성하였고 인공풍하중을 작성하여 경계비선형 시간이력해석을 수행하였다. 제안된 방법이 풍하중을 받는 고층 병렬전단벽 구조물의 사용성 향상에 도움을 줄 수 있는지 평가하기 위하여 일본 진동성능평가기준을 적용하여 보았다. 해석결과 본 논문에서 제안하는 LRB를 사용하여 병렬전단벽을 연결하는 방식이 풍응답 제어성능 개선에 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제3권5호
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• pp.285-299
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• 2006

The free vibration of stiffened and damaged coupled shear walls is investigated using the mixed finite element method. The anisotropic damage model is adopted to describe the damage extent of the reinforced concrete shear wall element. The internal energy of a locally damaged shear wall element is derived. Polynomial shape functions established by Kwan are used to present the component of displacements vector on each point within the wall element. The principle of virtual work is employed to deduce the stiffness matrix of a damaged shear wall element. The stiffened system is reinforced by an additional stiffening beam at some level of the structure. This induces additional axial forces, and thus reduces the bending moments in the walls and the lateral deflection, and increases the natural frequencies. The effects of the damage extent and the stiffening beam on the free vibration characteristics of the structure are studied. The optimal location of the stiffening beam for increasing as far as possible the first natural frequency of vibration is presented.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권2호
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• pp.337-355
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• 2016

Steel coupling beam in reinforced concrete (RC) coupled shear wall system is a proper substitute for deep concrete coupling beam. Previous studies have shown that RC coupled walls with steel or concrete coupling beam designed with strength-based design approach, may not guarantee a ductile behavior of a coupled shear wall system. Therefore, seismic performance evaluation of RC coupled shear wall with steel or concrete coupling beam designed based on a strength-based design approach is essential. In this paper first, buildings with 7, 14 and 21 stories containing RC coupled shear wall system with concrete and steel coupling beams were designed with strength-based design approach, then performance level of these buildings were evaluated under two spectrum; Design Basis Earthquake (DBE) and Maximum Considered Earthquake (MCE). The performance level of LS and CP of all buildings were satisfied under DBE and MCE respectively. In spite of the steel coupling beam, concrete coupling beam in RC coupled shear wall acts like a fuse under strong ground motion.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권1호
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• pp.107-125
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• 2016

Steel shear wall system has been used in recent years in tall buildings due to its appropriate behavior advantages such as stiffness, high strength, economic feasibility and high energy absorption capability. Coupled steel plate shear walls consist of two steel shear walls that are connected to each other by steel link beam at each floor level. In this article the frames of 3, 10, and 15 of (C-SPSW) floor with rigid connection were considered in three different lengths of 1.25, 2.5 and 3.75 meters and link beams with plastic section modulus of 100% to the panel beam at each floor level and analyzed using three pairs of accelerograms based on nonlinear dynamic analysis through ABAQUS software and then the performance of walls and link beams at base shear, drift, the period of structure, degree of coupling (DC) and dissipated energy evaluated. The results show that the (C-SPSW) system base shear increases with a decrease in the link beam length, and the drift, main period and dissipated energy of structure decreases. Also the link beam length has different effects on parameters of coupling degrees.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.135-138
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• 2005

Since a ductile coupled shear wall system is the primary seismic load resisting systems of many structures, a coupling beams of these system must exhibit excellent ductility and energy absorption capacity. In this paper, the seismic response of coupled shear wall system is discussed. It includes that the evaluation of the degree of coupling between the shear walls and the coupling beams. It is demonstrated through a review of experimental investigations of coupling beam behavior that often the coupling beam ductility demand exceeds the expected available ductility. As a result, it is possible that coupled shear wall system will not behave as desired in the course of a significant seismic event. Limits to the allowable degree of coupling are proposed as a remedy to this apparent deficiency.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권6호
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• pp.1251-1272
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• 2015

It is widely recognized that the preferred yielding mechanism for a hybrid coupled wall structure is that all coupling beams over the height of the structure yield in shear prior to formation of plastic hinges in structural walls. The objective of the study is to provide feasible approaches that are able to promote the preferred seismic performance of hybrid coupled walls. A new design methodology is suggested for this purpose. The coupling ratio, which represents the contribution of coupling beams to the resistance of system overturning moment, is employed as a fundamental design parameter. A series of nonlinear time history analyses on various representative hybrid coupled walls are carried out to examine the adequacy of the design methodology. While the proposed design method is shown to be able to facilitate the desired yielding mechanism in hybrid coupled walls, it is also able to reduce the adverse effects caused by the current design guidelines on the structural design and performance. Furthermore, the analysis results reveal that the state-of-the-art coupled wall design guidelines could produce a coupled wall structure failing to adequately exhaust the energy dissipation capacity of coupling beams before walls yield.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.29-40
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• 1999

본 연구는 초기 내진설계단에서 프리캐스트 병렬전단벽의 연결보의 필요한 연성도의 간단한 계산방법을 제시한다 프리캐스트 병렬 전단벽의 최상층 변위는 연속체 접근 방법으로 구한 부부과 구한 부분과 분절적으로 나타나는 수평접합부의 개폐로 인한 소성변위의 합으로 나타난다. 이러한 계산을 통해 시스템 레벨의 연성도와 부재 레벨의 연성도의 관계를 구한다 여기서 제안되 연성도 관계식으로부터 연결보의 강성이 증가하거나 강도가 벽체에 비해 작은 경우에는 연결보의 과다한 연성도가 필요하 것으로 나타난다 또한 이러한 연성도는 해당 층의 수평접합부의 개폐정도에 비례함을 보여준다 그러나 고층부의 연결보는 수평접합부 개폐정도에 관계가 적음을 보여준다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제28권4호
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• pp.479-489
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• 2008

In this study an approximate method based on the continuum approach and transfer matrix method for static and dynamic analyses of stiffened multi-bay coupled shear walls is presented. In this method the whole structure is idealized as a sandwich beam. Initially the differential equation of this equivalent sandwich beam is written then shape functions for each storey is obtained by the solution of differential equations. By using boundary conditions and storey transfer matrices which are obtained by these shape functions, system modes and periods can be calculated. Reliability of the study is shown with a few examples. A computer program has been developed in MATLAB and numerical samples have been solved for demonstration of the reliability of this method. The results of the samples show the agreement between the present method and the other methods given in literature.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.743-750
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• 2016

본 연구에서는 초고층건물의 횡력저항 구조형식으로 널리 사용되는 병렬전단벽-커플링보 구조시스템에서 전단벽의 강도, 강성이 커플링보의 설계 강도에 미치는 영향을 분석하였다. 커플링보에 발생하는 설계내력은 코어벽체의 두께와 콘크리트의 강도가 변하더라도 층별 설계내력은 유사한 경향을 보이고 있으며, 벽체 콘크리트 강도와 두께에 따라 커플링보에 발생하는 외력은 다소 감소하는 경향이 있다. 커플링보의 설계내력은 6개 모델 전부 40층 건물에서, 10층에서 15층의 범위에서 가장 높게 발생하고 있음을 알 수 있다. 즉, 병렬전단벽의 휨변형 변곡점이 형성되는 건물높이의 0.25H~0.375H 위치에서 최대 부재력이 발생한다. 벽체두께가 증가 할수록 코어내부의 커플링보의 발생 외력은 점차 증가하는 것으로 확인되었다. 또한 벽체 두께가 두꺼워질수록 벽체의 콘크리트 강도 증가에 따른 커플링보의 부재력 변화는 적게 나타나는데, 이는 벽체 두께가 두꺼우므로 콘크리트 강도변화의 영향이 적게 미치는 것으로 분석된다. 병렬전단벽의 두께증가는 콘크리트의 강도증가보다 강성변화에 큰 영향을 미치고, 이에 따라 커플링보의 부재력 변화에도 더 큰 영향을 미치는 것으로 분석된다.