• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제22권1호
• /
• pp.17-24
• /
• 2022

Currently, the construction trend of high-rise structures is changing from a cube-shaped box to a free-form. In the case of free-form structures, it is difficult to predict the behavior of the structure because it induces torsional deformation due to inclined columns and the eccentricity of the structure by the horizontal load. For this reason, it is essential to review the stability by considering the design variables at the design stage. In this paper, the position of the weak vertical member was analyzed by analyzing the behavior of the structure according to the change in the core position of the twisted high-rise structures. In the case of the shear wall, the shear force was found to be high in the order of proximity to the center of gravity of each floor of the structure. In the case of the column, the component force was generated by the axial force of the outermost beam, so the bending moment was concentrated on the inner column with no inclination.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제33권2호
• /
• pp.195-202
• /
• 2023

In this study, the ground settlement in backside of retaining wall and the behavior of the retaining wall were analyzed according to the method of groundwater drawdown due to excavation by using two-dimensional(2D) finite element analysis. Numerical analysis was performed by applying 1) fixed groundwater level, 2) constant groundwater drawdown, and 3) transient groundwater drawdown. In addition, the behavior of the retaining wall according to the initial groundwater level, ground conditions, and surcharge pressure in backside of retaining wall was evaluated. Based on the numerical analysis results, it was confirmed that when the groundwater level is at 0.1H from the ground surface (H: Excavation soil height), the wall displacement and ground settlement are not affected by the method of groundwater drawdown, regardless of soil conditions (dense or loose) and surcharge pressure. On the other hand, when the groundwater level is at 0.5H from the ground surface, the method of groundwater drawdown was found to have a significant effect on wall displacement and ground settlement. In this case, the difference in ground settlement presents by up to 4 times depending on the method of groundwater drawdown, and the surcharge load could increase the ground settlement by up to 1.5 times.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제84권2호
• /
• pp.269-283
• /
• 2022

In this paper, a particular type of all-steel HSS brace members with a locally reduced cross-sectional area was experimentally and numerically investigated. The brace member was strengthened against local buckling with inner and outer boxes in the reduced area. Four single-span braced frames were tested under cyclic lateral loadings. Specimens included a simple steel frame with a conventional box-shaped brace and three other all-steel reduced section buckling-restrained braces. After conducting the experimental program, numerical models of the proposed brace were developed and verified with experimental results. Then the length of the proposed fuse was increased and its effect on the cyclic behavior of the brace was investigated numerically. Eventually, the brace was detailed with a fuse-to-brace length of 30%, as well as the cross-sectional area of the fuse-to-brace of 30%, and the cyclic behavior of the system was studied numerically. The study showed that the proposed brace is stable up to a 2% drift ratio, and the plastic cumulative deformation requirement of AISC (2016) is easily achieved. The proposed brace has sufficient ductility and stability and is lighter, as well as easier to be fabricated, compared to the conventional mortar-filled BRB and all-steel BRB.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제26권4호
• /
• pp.251-259
• /
• 2024

In this paper, the thermal post-buckling behavior of graphene platelets reinforced metal foams (GPLRMFs) plate with initial geometric imperfections on nonlinear elastic foundations are studied. First, the governing equation is derived based on the first-order shear deformation theory (FSDT) of plate. To obtain a single equation that only contains deflection, the Galerkin principle is employed to solve the governing equation. Subsequently, a comparative analysis was conducted with existing literature, thereby verifying the correctness and reliability of this paper. Finally, considering three GPLs distribution types (GPL-A, GPL-B, and GPL-C) of plates, the effects of initial geometric imperfections, foam distribution types, foam coefficients, GPLs weight fraction, temperature changes, and elastic foundation stiffness on the thermal post-buckling characteristics of the plates were investigated. The results show that the GPL-A distribution pattern exhibits the best buckling resistance. And with the foam coefficient (GPLs weight fraction, elastic foundation stiffness) increases, the deflection change of the plate under thermal load becomes smaller. On the contrary, when the initial geometric imperfection (temperature change) increases, the thermal buckling deflection increases. According to the current research situation, the results of this article can play an important role in the thermal stability analysis of GPLRMFs plates.

• 터널과지하공간
• /
• 제11권2호
• /
• pp.167-173
• /
• 2001

불연속체 해석을 이용하여 터널 안정성 해석을 수행할 경우 해석 결과는 절리 모델의 선택에 따라 달라진다. 따라서 본 연구에서는 개별요소법을 이용한 불연속체 터널 안정성 해석에 있어 BB모델 적용시의 해석 결과와 MC모델 적용시의 해석 결과를 비교하였다. 또한 주어진 응력 조건과 터널 형상에 따른 암반의 변형 거동을 규명하기 위하여 불연속체 해석 결과와 연속체 해석 결과를 비교하였다. 연속체 해석결과와 BB 모델을 사용한 불연속체 해석 결과는 변위 및 응력 분포는 비슷한 양상을 보이는 반면. MC모델을 사용한 불연속체 해석결과는 이와 다른 양상을 보였다. 또한 MC모델을 사용하여 불연속체 해석을 실시할 경우 절리의 영향을 명시적으로 고려하였음에도 불구하고 연속체 해석 결과에 비해 변위 및 최소 주응력이 더 작게 발생할 수 있음을 확인할 수 있었다 이는 MC모델이 실제 절리의 변형거동 특성을 현실적으로 모사할 수 없기 때문에 발생되는 결과이며.특히 절리면의 전단거동에 무관하게 팽창각을 일정한 상수로 취급하는 MC 모델의 특성으로 인한 결과이다

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.41-48
• /
• 2014

본 연구에서는 현장응력상태 및 수위변동을 재현한 원심모형실험을 통하여 속도변화를 고려한 지속적 수위승강에 따른 제체의 거동을 검토하였으며, 기후변화에 따른 기습적 폭우 상황을 상정한 월류 시 제체의 파괴거동을 모사하였다. 실험 결과, 제체내의 간극수압 및 변위는 수위상승 및 하강속도에 비례하여 증감하며, 제정부 및 제체 하류측 사면부의 변위증분은 수위승강속도에 대하여 독립적임을 알 수 있었다. 또한 반복적이고 지속적인 수위변동은 변위의 누적을 통해 제체의 변형을 진행시키는 요인이 되며, 월류에 의해 저수지 제체의 안정성이 급격히 저하됨을 확인하였다. 따라서 호우 등으로 수위가 급상승하는 경우 간극수압, 변위 등을 실시간으로 감시하고, 이상 발생 시 수문개방 등을 통해 저수지의 수위를 조절하는 조치를 강구할 필요가 있다.

• Computers and Concrete
• /
• 제17권1호
• /
• pp.1-27
• /
• 2016

Final construction project cost is significantly determined by construction rate. The Industrialized Building System (IBS) was promoted to enhance the importance of prefabrication technology rather than conventional methods in construction. Ensuring the stability of a building constructed by using IBS is a challenging issue. Accordingly, the connections in a prefabricated building have a basic, natural, and essential role in providing the best continuity among the members of the building. Deficiencies of conventional precast connections were observed when precast buildings experience a large induced load, such as earthquakes and other disasters. Thus, researchers aim to determine the behavior of precast concrete structure with a specific type of connection. To clarify this problem, this study investigates the capacity behavior of precast concrete panel connections for industrial buildings with a new type of precast wall-to-wall connection (i.e., U-shaped steel channel connection). This capacity behavior is compared with the capacity behavior of precast concrete panel connections for industrial buildings that used a common approach (i.e., loop connection), which is subjected to monotonic loading as in-plane and out-of-plane loading by developing a finite element model. The principal stress distribution, deformation of concrete panels and welded wire mesh (BRC) reinforcements, plastic strain trend in the concrete panels and connections, and crack propagations are investigated for the aforementioned connection. Pushover analysis revealed that loop connections have significant defects in terms of strength for in-plane and out-of-plane loads at three translational degrees of freedom compared with the U-shaped steel channel connection.

• 자원환경지질
• /
• 제39권4호
• /
• pp.451-471
• /
• 2006

암반공학 관련 국책과제로부터 암반공학 분야의 주요 연구과제와 연구 내용을 분석해 본 견과를 요약하면 다음과 같다. $\cdot$ 암반공학은 암석 혹은 현지 암반의 변형, 파괴 그리고 변위에 대한 것을 주 연구 내용으로 하고 있으며, 지질학적인 기초를 요구하는 학문이다. 암반내에 존재하는 불연속면은 지하공간을 포함하는 암반의 거동을 결정하는 가장 중요한 변수이다. $\cdot$ 현장조사와 시험의 기본적인 목적은 암반의 강도 정수의 결정과 현지 암반의 응력 상태를 규명하는데 있으며, 실험실 시험 혹은 현장 시험은 반드시 대상 암반의 역학적 거동을 대표할 수 있도록 수행되어야 한다. $\cdot$ 수치해석의 견과는 그 결과가 비록 정량화되었더라도 정성적인 기준에 의해 평가되는 것이 타당하다. 암반의 변위 거동을 면밀하게 계측하여야 NATM의 기본 개념에 맞는 올바른 터널과 지하공간의 설계와 시공이 가능하며, 암반 사면의 안정성을 분석하는데 있어 역해석에 의해 산정된 강도 정수가 전제되어야 할 것으로 평가된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.73-83
• /
• 2006

본 논문에서는 내구성과 수명을 획기적으로 향상시키기 위해 제3세대 건설재료인 섬유강화 플라스틱(FRP) 소재로 제작된 사각형 중공 교량 바닥판의 파괴모드를 실험과 해석을 통해 분석하였다. 재하시험 결과 바닥판의 강축방향의 거동은 파괴 직전까지도 거의 선형탄성적으로 거동한 반면, 약축방향의 거동은 재하초기부터 작은 하중하에서도 큰 비선형성을 보였다. 이 약축방향 비선형성의 원인은 웨브와 플랜지 연결부의 불완전한 일체거동으로 인한 소성거동 때문인 것으로 판단된다. 웨브와 플랜지의 연결부에 소성힌지를 도입한 간단한 구조모델을 이용하여 이를 확인하였다. 접착부의 박리 파괴 가능성도 검토하였으나 이는 대상 중공바닥판의 약축방향 파괴에 직접적으로 관여하는 것은 아닌 것으로 판단된다 약축방향의 구조거동을 개선시키기 위한 방안으로 내부를 폼으로 충전하는 방법을 제시하였으며 그 가능성을 구조해석을 통해 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.51-64
• /
• 2000

본 연구는 강우의 침투로 인한 불포화 토사사면의 안정 해석을 위한 절차를 제시한다. 강우 침투로 인한 사면의 거동은 흐름과 변형이 연관된 이차원 유한요소해석을 통하여 해석된다. 시간에 따른 안전율을 계산하기 위하여 유한요소 해석법을 통한 응력장(stress field)으로부터 가상활동면에 대한 안전율을 산정할 수 있도록 하는 정교한 응력적분기법을 적용하였고 기하학적으로 허용가능한 활동단면의 형상을 유지하면서 합리적으로 임계단면을 찾아가는 최적화방법을 적용함으로써 강우에 의한 토사사면의 안정성 평가 절차를 개발하였다. 또한 이를 이용하여 강우침투시 투수계수의 공간적인 변화가 불포화토사사면의 파괴 거동에 미치는 영향을 보다 공학적이고 합리적인 방법으로 연구하였다. 연구결과에 의하면 투수계수의 불균질한 분포로 인하여 강우에 의한 사면표면의 국부적인 파괴영역이 발생할 수 있고 이러한 영역이 점점 확대되어 전체적인 파괴에 이르게 된다. 그러므로 시간의존적 인 사면안정해석 문제의 경우 이러한 국부적인 파괴 영역의 영향을 더 이상 무시할 수 없다.