• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.467-472
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• 2006

The purpose of this paper is to check the structural safety of the network equipments by performing the static and dynamic finite element analysis. The stress and displacement of structures under static loading condition are evaluated to check whether satisfying the design requirement conditions. Since the computed natural frequencies are similar to the results of experiment. the model could be used for the response spectrum analysis where experimental acceleration value at each frequency are used as seismic input excitation. It is shown that the analysis results are a little bit larger than that of the experimental values. Also sensitivity analysis and optimization for the natural frequency are performed and it is found that the first natural frequency is very sensitive to the stiffness of the equipment.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.246-249
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• 2006

Finite element vibration analysis of the trial 5x5 partial fuel assembly in the still water was performed using the substructure method. ANSYS software was used as a finite element modeling and modal analysis tool. The calculated natural frequencies of the partial fuel assembly were more consistent with the experimental results for the identical test model compared to the much larger solid model. This modeling technique can be utilized for the fuel assembly dynamic behavior analysis under normal operation, seismic and loss-of-coolant-accident analysis.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.87-96
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• 2007

최근 지진하중에 대한관심이 높아져 가는 가운데 내진설계가 되어 있지 않은 기존 교량의 내진성능 향상 및 신설될 교량의 구조적 기능성과 안전성을 증대시키기 위한 방안으로 희생부재형 에너지소산장치(Energy-Dissipating Sacrificial Device, EDSD)가 개발되었다. 본 연구에서는 제안된 장치가 내진성능 향상을 위한 기법으로 실제 교량에 적용될 수 있도록 실험을 통해 EDSD의 성능 및 안정성을 검토하였다. 유사동적실험 결과, EDSD는 지진하중 시 양호한 에너지 소산능력을 발휘할 것으로 예상되며 충분한 소성거동을 통해 교량의 주거더에는 손상을 거의 주지 않으며 주부재간의 연결부 또한 안전함을 알 수 있었다. 또한, 강합성 플레이트 거더교를 대상으로 EDSD를 적용하고 교각의 에너지, 수평력 및 상 하부 구조간의 상대변위 등의 지진응답특성을 분석한 결과, EDSD는 지진력을 효과적으로 감소 및 분산시키고 상 하부 구조간의 상대변위를 상당히 감소시키는 것으로 나타났다. 따라서, EDSD는 설계 지진하중 또는 그 이상의 지진하중 하에서 특별한 유지관리 없이 그 기능을 발휘할 수 있을 것으로 예상되며 우리나라와 같이 지진이 빈번히 발생하지 않는 지역에서 기능적 경제적 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.91-102
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• 2007

최근 세계 각 지역의 지진피해를 계기로 철근콘크리트 교량 구조물의 비탄성 거동 능력에 기초한 새로운 내진설계법의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 철근콘크리트 교량에 대한 성능에 기초한 취약도 해석 결과를 제시하였다. 철근콘크리트 교량의 비선형 시간이력해석을 위해 몬테칼로시뮬레이션(Monte carlo simulation) 기법이 이용되었다. 취약도 곡선을 산출하기위해 로그정규분포(log-normal distribution)를 보이는 두 변수를 이용하였으며 이러한 취약도 변수는 철근콘크리트 교각의 손상을 각각의 손상 기준에 따라 최대우도법(maximum likelihood method)을 이용하여 산출하였다. 취약도 곡선을 산출하기위하여 5종의 손상 상태를 교각의 내진성능에 가장 큰 영향을 미치는 변위연성도와 곡률연성도로 제시하였다. 각각의 손상 상태는 여러 실험 결과를 토대로 연성도를 이용하여 정량적으로 제시하였다. 따라서, 본 연구에서는 철근콘크리트 교각의 성능에 기초한 취약도 곡선을 제시하였다. 이러한 취약도 분석 기법은 다양한 교량 구조물의 지진에 의한 손상확률을 도출할 수 있으며 나아가 지진 재해도를 작성할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.279-299
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• 2019

최근 발생한 경주 및 포항지진은 한반도가 더 이상 지진으로부터 안전지대가 아님을 상기시키는 계기가 되었다. 그에 따라 내진설계에 대한 중요성이 대두되고 있으며, 설계응답스펙트럼(design response spectrum)에 대한 연구 또한 많은 연구자들에 의해 활발히 이루어지고 있다. 현재 터널의 내진설계는 라이닝(Lining) 설치 완료 후 동적해석을 수행하여 안정성을 검토하는 과정으로 수행되어 시공 중에 지진 발생에 대한 고려는 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 단층파쇄대에 시공 중인 터널의 현장계측 결과를 이용하여 역해석을 수행한 후 지진파를 고려한 수치해석을 수행하여 그로 인한 1차 지보재(록볼트, 숏크리트)의 거동 특성을 분석하였다. 지진파는 주기특성에 따라 단주기와 장주기로 구분하여 적용하였다. 수치해석 결과 지진의 주기 특성에 의한 영향은 미미한 것으로 나타났으며, 터널 천단 변위(crown displacement)는 28~31%, 단층파쇄대에 접한 좌측부의 변위는 약 14~16% 증가하는 것으로 나타났다. 기반암과 접하고 있는 우측부의 경우 약 13~27%가량 증가하는 것으로 나타났다. 숏크리트의 경우, 지진하중 고려에 따라 천단부에서의 축력이 약 113~115% 증가하였으며, 단층파쇄대와 접하고 있는 좌측부의 경우 102%, 기반암과 접하고 있는 우측부의 경우 106~110%가량 증가하는 것으로 각각 나타났다. 록볼트는 천단부, 좌측부, 우측부에서 정착지반이 단층파쇄대, 단층파쇄대와 기반암, 기반암인 경우로 선정하여 변위와 축력을 분석하였으며, 단층파쇄대와 기반암에 동시에 정착되어 있는 록볼트의 변위 및 축력이 지진으로부터 가장 취약한 것으로 나타났다.

• 소음진동
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• 제7권4호
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• pp.655-661
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• 1997

건물내 동적계가 수중에 있고 유체동적효과가 클 경우, 건물을 지진절연하면 일반적인 경향과는 달리 계의 지진응답이 오히려 증가될 수 있다. 본 논문에서는 건물내 수조에 잠긴 계에 대하여 단순화된 복합모델의 동적해석을 통하여 건물의 지진절연이 건물내 수중계의 지진응답에 어떻게 그리고, 최대로 얼마나 영향을 주는지를 보인다. 이 때 응답을 줄이기 위한 내진설계방안으로서 유체질량효과를 조절하는 유체간극의 최적화를 수행하여 그 효과를 살펴보았고, 간극조절이 곤란한 경우의 대안으로서 지진절연된 건물내 수중계를 다시 지진절연하는 방안을 제안하였으며 적절한 이중절연방식의 조합에 대한 효율을 비교하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.225-233
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• 2018

One of engineered woods, glued laminated timber (GLT), can provide a constant level of performance and desired strength even if the quality of wood is low. Due to this fact, there is a growing interest in GLT using domestic species and related research has been carried out continuously. In addition, GLT is popularly being applied to the long-span or high-rise structures overseas. However, KBC 2016 does not allow the engineered woods to be used for middle and high-rise buildings by limiting height. Therefore, a proper design procedure and rationale should be clearly presented by the help of performance-based seismic design. With this background, the goal of this study is to establish a specific procedure for design of a 9-story building with RC shear walls and GLT frames according to the performance-based design of KBC 2016. The performance objectives were set according to KBC and the acceptance criteria for each goal were defined. The RC shear walls and GLT frames were designed by concrete and wood structure requirements, respectively. Analytical models were developed to reflect their nonlinear features, and both nonlinear static and dynamic analyses were conducted. Performance evaluation results showed that the shear walls have insufficient shear strength, so they were re-designed. Consequently, it has been confirmed that GLT frames can be applied to a 9-story office building with the assistance of RC shear walls and performance-based seismic design.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1148-1158
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• 2005

This work reports results of our study on the dynamic responses of the buried pipelines both along the axial and the transverse directions under various boundary end conditions. We have considered three cases, i.e., the free ends, the fixed ends, and the fixed-free ends. We have studied the seismic responses of the buried pipelines with the various boundary end conditions both along the axial and the transverse direction. We have considered three cases, i.e., the free ends, the fixed ends, and the fixed-free ends for the axial direction, and three more cases including the guided ends, the simply supported ends, and the supported-guided ends for the transverse direction. The buried pipelines are modeled as beams on elastic foundation while the seismic waves as a ground displacement in the form of a sinusoidal wave. The natural frequency and its mode, and the effect of parameters have been interpreted in terms of free vibration. The natural frequency varies most significantly by the soil stiffness and the length of the buried pipelines in the case of free vibration, which increases with increasing soil stiffness and decreases with increasing length of the buried pipeline. Such a behavior appears most prominently along the axial rather than the transverse direction of the buried pipelines. The resulting frequencies and the mode shapes obtained from the free vibration for the various boundary end conditions of the pipelines have been utilized to derive the mathematical formulae for the displacements and the strains along the axial direction, and the displacements and the bending strains along the transverse direction in case of the forced vibration. The negligibly small difference of 6.2% between our result and that of Ogawa et. al. (2001) for the axial strain with a one second period confirms the accuracy of our approach in this study.

• Smart Structures and Systems
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• 제8권2호
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• pp.173-190
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• 2011

As a practical and effective seismic resisting technology, the base isolation system has seen extensive applications in buildings and bridges. However, a few problems associated with conventional lead-rubber bearings have been identified after historical strong earthquakes, e.g., excessive permanent deformations of bearings and potential unseating of bridge decks. Recently the applications of shape memory alloys (SMA) have received growing interest in the area of seismic response mitigation. As a result, a variety of SMA-based base isolators have been developed. These novel isolators often lead to minimal permanent deformations due to the self-centering feature of SMA materials. However, a rational design approach is still missing because of the fact that conventional design method cannot be directly applied to these novel devices. In light of this limitation, a displacement-based design approach for highway bridges with SMA isolators is proposed in this paper. Nonlinear response spectra, derived from typical hysteretic models for SMA, are employed in the design procedure. SMA isolators and bridge piers are designed according to the prescribed performance objectives. A prototype reinforced concrete (RC) highway bridge is designed using the proposed design approach. Nonlinear dynamic analyses for different seismic intensity levels are carried out using a computer program called "OpenSees". The efficacy of the displacement-based design approach is validated by numerical simulations. Results indicate that a properly designed RC highway bridge with novel SMA isolators may achieve minor damage and minimal residual deformations under frequent and rare earthquakes. Nonlinear static analysis is also carried out to investigate the failure mechanism and the self-centering ability of the designed highway bridge.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권3호
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• pp.303-316
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• 2024

Seismic records are composed of mainshock and a series of aftershocks which often result in the incremental damage to underground structures and bring great challenges to the rescue of post-disaster and the repair of post-earthquake. In this paper, the repetition method was used to construct the mainshock-aftershocks sequence which was used as the input ground motion for the analysis of dynamic time history. Based on the Daikai station, the two-dimensional finite element model of soil-station was established to explore the failure process of station under different seismic precautionary intensities, and the concept of incremental damage of station was introduced to quantitatively analyze the damage condition of structure under the action of mainshock and two aftershocks. An arc rubber bearing was proposed for the shock absorption. With the arc rubber bearing, the mode of the traditional column end connection was changed from "fixed connection" to "hinged joint", and the ductility of the structure was significantly improved. The results show that the damage condition of the subway station is closely related to the magnitude of the mainshock. When the magnitude of the mainshock is low, the incremental damage to the structure caused by the subsequent aftershocks is little. When the magnitude of the mainshock is high, the subsequent aftershocks will cause serious incremental damage to the structure, and may even lead to the collapse of the station. The arc rubber bearing can reduce the damage to the station. The results can offer a reference for the seismic design of subway stations under the action of mainshock-aftershocks.