• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권3호
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• pp.281-292
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• 2022

This study aimed to analyze the dynamic punching shear performance of slab-column joints under cyclic loads with the use of double-hooked end (5D) steel fibers. Structural systems such as slab-column joints are widely found in infrastructures. The susceptibility to collapse of such structures when submitted to seismic loads is highly dependent on the structural performance of the slab-column connections. For this reason, the punching capacity of reinforced concrete (RC) structures has been the subject of a great number of studies. Steel fibers are used to achieve a certain degree of ductility under seismic loads. In this context, 5D steel hooked fibers provide high levels of fiber anchoring, tensile strength and ductility. However, only limited research has been carried out on the performance under cyclic loads of concrete structural members containing steel fibers. This study covers this gap with experimental testing of five different full-scale subassemblies of RC slab-column joints: one without punching reinforcement, one with conventional punching reinforcement and three with 5D steel fibers. The subassemblies were tested under cyclic loading, which consisted of applying increasing lateral displacement cycles, such as in seismic situations, with a constant axial load on the column. This set of cycles was repeated for increasing axial loads on the column until failure. The results showed that 5D steel fiber subassemblies: i) had a greater capacity to dissipate energy, ii) improved punching shear strength and stiffness degradation under cyclic loads; and iii) increased cyclic loading capacity.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.599-609
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• 2009

2층 규모의 철근콘트리트조 및 포스트텐션조 무량판구조를 1/3 스케일로 축소하여 제작한 실험체의 진동대 실험 결과를 바탕으로 무량판구조의 모델링 기법을 향상하고자 하는 연구를 수행하였다. 이 연구에서 적용한 모델링 방법은 슬래브의 휨모멘트에 의한 휨파괴, 불균형모멘트의 전달에 의한 휨파괴 및 펀칭전단파괴에 의한 슬래브-기둥 접합부의 모멘트 전달능력 상실등의 영향을 반영하는 매우 포괄적인 구조해석 방식이다. 펀칭전단파괴에 대해서는 중력비와 층간변위각에 기초한 한계상태 모델이 적용되었다. 이 논문에서 제안된 비선형 모델은 무량판구조의 진동대 실험 결과와 잘 부합하는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권3호
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• pp.455-479
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• 2015

This paper presents a numerical analysis of reinforced concrete slabs under missile impact loading. The specimen used for the numerical simulation was tested by the Technical Research Center of Finland. LS-DYNA, commercial available software, is used to analyze the model. The structural components of the reinforced concrete slab, missile, and their contacts are fully modeled. Included in the analysis is material nonlinearity considering damage and failure. The results of analysis are then verified with other research results. Parametric studies with different longitudinal rebar ratios, shear bar ratios, and concrete strengths are conducted to investigate their influences on the punching behavior of slabs under the impact of a missile. Finally, efficient designs are recommended.

• 시큐리티연구
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• 제31호
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• pp.187-207
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• 2012

본 연구는 태권도의 기본동작인 주춤서기 자세에서의 주먹 지르기 동작을 3차원 입체영상분석을 통해 유형별로 운동학적 변인인 시간, 속도, 각도, 각속도, 각가속도 등을 분석하여 유형별 특성을 알아보고 올바른 주먹 지르기 동작의 지도방법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 대학교 경호무도 태권도 경호무도시범단 3인을 대상으로 실시하였고 다음과 같은 결론은 도출 하였다. 1. 지르기 동작 수행시간 : 각 유형(Type)별 주춤서기 자세에서 주먹 지르기 동작 수행시간은 1구간에서 $0.24{\pm}0.07s$와 $0.42{\pm}0.08s$로 유형(Type)1의 주먹 지르기 동작 수행시간이 빠르게 나타났지만 전체 수행시간에 대한 구간별 비율은 유형(Type)2의 테이크 백(take back)이 더 짧은 것으로 나타났다. 2. 선속도 및 선가속도 변인 : 각 유형(Type)의 국면별 선속도는 모두 다르지만 가장 높은 선속도는 각 유형(Type)의 임팩트 순간 이라 할 수 있으며, 유형(Type)2의 임팩트 순간인 3국면에서 가장 높은 선속도가 나타났다. 3. 관절각 변인 : 유형(Type)별 주먹 지르기 동작이 관절의 각은 임팩트 국면인 유형(Type)1의 주먹 지르기 동작과 유형(Type)2의 주먹 지르기 동작에서 외형적으로 큰 차이가 나지 않지만 유형 (Type)2의 주먹 지르기 동작이 관절각의 변화가 다양해 역동적인 자세를 취하고 있다. 4. 각속도 및 각가속도 변인 : 유형(Type)1의 주먹 지르기 동작이 임팩트 순간인 3국면의 고관절, 견관절, 손목관절 의 각속도는 각각 $0.79{\pm}0.02deg/s$, $0.91{\pm}0.04deg/s$, $5.24{\pm}0.09deg/s$ 로 나타났으며, 유형(Type)2의 주먹 지르기 동작이 임팩트 순간인 4국면의 고관절, 견관절, 손목관절의 각속도는 각각 $1.32{\pm}0.03deg/s$, $0.21{\pm}0.03deg/s$, $4.98{\pm}0.08deg/s$로 나타났다. 유형(Type)2의 임팩트 순간인 3국면의 오른쪽 손목관절의 각가속도의 변화를 보면 $176.24{\pm}1.11deg/s^2$로 유형(Type)1의 임팩트 순간의 각가속도 보다 더 큰 속도의 변화를 보였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권3호
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• pp.329-342
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• 2021

In this paper, the effect of different steel bar configurations on the quasi-static punching and impact response of concrete slabs was studied. A total of forty RC square slab specimens were cast in two groups of concrete strengths of 40 and 63 MPa. In each group of twenty specimens, ten specimens were reinforced at the back face (singly reinforced), and the remaining specimens were reinforced on both faces of the slab (doubly reinforced). Two rebar spacing of 25 and 100 mm, with constant reinforcement ratio and effective depth, were used in both singly and doubly reinforced slab specimens. The specimens were tested against the normal impact of cylindrical projectiles of hemispherical nose shape. Slabs were also quasi-statically tested in punching using the same projectile, which was employed for the impact testing. The experimental response illustrates that 25 mm spaced rebars are effective in (i) decreasing the local damage and overall penetration depth, (ii) increasing the absorption of impact energy, and (iii) enhancing the ballistic limit of RC slabs. The ballistic limit was predicted using the quasi-static punching test results of slab specimens showing a strong correlation between the dynamic perforation energy and the energy required for quasi-static perforation of slabs.

• 전기학회논문지
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• 제60권12호
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• pp.2230-2235
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• 2011

The purpose of this paper is to provide the unbalanced magnetic force and vibration mode comparison between two large interior permanent magnet machines(IPM) with different pole-slot combination considering stator and rotor eccentricity. Due to the punching tolerance, the mixed eccentricity of air-gap is inevitable. It will generate the asymmetric magnetic flux density in air-gap, which makes the unbalanced magnetic pull and vibration. The study is focused on the unbalanced magnetic force and their harmonic components according to eccentricity conditions such as static, dynamic and mixed. When the high vibration is produced especially resonance, the obtained results provide clues what eccentricity condition occurs in the machine.

• Computers and Concrete
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• 제27권4호
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• pp.297-304
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• 2021

The hybrid Finite-Discrete Element (FDEM) approach combines aspects of both finite elements and discrete elements with fracture mechanics principles, and therefore it is well suited for realistic simulation of quasi-brittle materials. Notwithstanding, in the literature its application for the analysis of concrete is rather limited. In this paper, the proprietary FDEM code ELFEN is used to model concrete specimens under uniaxial compression and indirect tension (Brazilian tests) of different sizes. The results show that phenomena such as size effect and influence of strain-rate are captured using this modeling technique. In addition, a preliminary model of a slab subjected to dynamic shear punching due to progressive collapse is presented. The resulting fracturing pattern of the impacted slab is similar to observations from actual collapse.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권3호
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• pp.339-358
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• 2014

Exodermic deck systems are new composite steel grid deck systems which have been used in various projects during the past decade. One of the eminent features of this system is considerable reduction in the structure weight compared to the ordinary reinforced concrete decks and also reduction in construction time by using precast Exodermic decks. In this study, dynamic properties of the Exodermic deck bridges with alternative perfobond shear connectors are investigated experimentally. In order to evaluate the dynamic properties of the decks, peak picking and Nyquist circle fit methods are employed. Frequencies obtained experimentally are in good agreement with the results of the finite-element solution, and the experimental results show that the first mode is the most effective mode among the obtained modes. The first four modes are the rigid translational motion modes, and the next two modes seem to be rigid rotational motion modes around a horizontal axis. From the 7th mode onwards, modes are flexible. The range of damping ratios is about 0.5%. Furthermore, the static behavior of the Exodermic decks under a static load applied at the center of the decks was investigated. Failure of the decks under positive bending was punching-shear. The bending strength of the decks under negative bending was about 50 percent of their strength under positive bending. In addition, the weight of an Exodermic deck is about 40% of that of an equivalent reinforced concrete slab.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.451-458
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• 2008

본 논문에서는 중 약진 지역에서 중력 저항시스템인 중간 모멘트골조로 설계된 3층, 6층 RE 플랫플레이트 구조물을 KBC 2005를 만족하도록 RC구조물에 강판과 가새/ BRB 등의 보강방법을 적용하여 보강하고, 내진성능을 평가하여 보강 효과를 검증하였다. 비탄성 정적해석과 동적해석 결과에 따르면 내진 보강된 구조물은 강도와 강성이 크게 향상된 것으로 나타났다 특히 기둥을 철판으로 보강한 경우 슬래브를 철판으로 보강하여 조기 뚫림 전단파괴를 방지함으로써 강도를 크게 향상할 수 있다. BRB로 보강된 구조물은 Brace로 보강된 구조물보다 다소 연성적 거동을 보였으며, 그 효과는 3층 모델에서 현저하게 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.85-93
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• 2021

한반도의 70%는 산지로 구성되어 있으며, 서해와 남해의 수심은 상대적으로 얕은 편이다. 따라서, 공업단지, 주거단지, 항만 및 공항 부지를 위한 대규모 간척사업이 시행되고 있다. 매립지역의 일반적인 문제는 지반이 연약하여 지지력이 부족할 뿐만 아니라 상당한 침하가 발생된다는 것이다. 중공블록은 중·저층 아파트 또는 단층의 공장건물을 건설하기 위해 계획된 느슨한 연약기초 지반보강을 위해 사용된다. 최근 4.0~5.0의 강도를 가진 지진이 서쪽과 남동쪽 해안지역을 따라 발생하고 있다. Lee (2019)는 정적 지지력시험을 통해 얕은 기초보강 중공블록의 장점에 대하여 연구하였다. 이 연구에서 블록 내부에 쇄석으로 채움된 보강된 모래지반의 중공블록 동적거동은 진동대 1000 mm × 1000 mm 시험을 통해 연구하였다. 3가지 지진파인 Ofunato, Hachinohe, Artificial 지진파와 2가지 가속도(0.154g, 0.22g)를 진동대 시험에 적용하였다. 중공블록으로 보강된 지반 위의 구조물 수평변위는 LVDT를 사용하여 측정하였다. 중공블록에 의한 지반보강 효율을 평가하기 위하여 지반의 상대밀도를 45%, 65%, 85%로 각각 구성하였으며, 수평변위를 측정하고 한계수평변위 0.015h(건축물 내진등급기준, 2019)와 비교하였다. 중공블록으로 보강된 모래지반에 대한 진동대 시험 결과에 기반해서 벌집 모양의 중공블록은 블록내부에 쇄석 채움으로서 큰 구속력을 가지며, 중공블록의 내부 및 외부를 따라 발생하는 관입저항력으로 인한 큰 주면마찰력을 갖는 것으로 평가되었다. 이러한 모든 요소들은 진동대 시험 중에 수평변위를 상당이 줄이는 것으로 나타났다. 마지막으로, 중공블록 보강 지반은 지진파와 가속도에 상관없이 중·저층 건물의 얕은기초 보강공법으로 매우 우수함이 입증되었다.