• Earthquakes and Structures
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• 제7권4호
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• pp.571-586
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• 2014

This paper presents experimental and numerical study on seismic performance of a super tall steel tower structure. The steel tower, with a height of 388 meters, employs a steel space truss with spiral steel columns to serve as its main lateral load resisting system. Moreover, this space truss was surrounded by the spiral steel columns to form a steel mega system in order to support a 12-story platform building which is located from the height of 230 meters to 263 meters. A 1/40 scaled model for this tower structure was made and tested on shake table under a series of one- and two-dimensional earthquake excitations with gradually increasing acceleration amplitudes. The test model performed elastically up to the seismic excitations representing the earthquakes with a return period of 475 years, and the test model also survived with limited damages under the seismic excitations representing the earthquakes with a return period 2475 years. A finite element model for the prototype structure was further developed and verified. It was noted that the model predictions on dynamic properties and displacement responses agreed reasonably well with test results. The maximum inter-story drift of the tower structure was obtained, and the stress in the steel members was investigated. Results indicated that larger displacement responses were observed for the section from the height of 50 meters to 100 meters in the tower structure. For structural design, applicable measures should be adopted to increase the stiffness and ductility for this section in order to avoid excessive deformations, and to improve the serviceability of the prototype structure.

• 한국농공학회지
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• 제33권3호
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• pp.51-62
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• 1991

A comprehensive laboratory investigation of the liquefaction characteristics of Jumunjin standard sand. Seoul sand and Hongsung sand was peformed by the undrained cyclic triaxial compression test under different relative densities, confining pressures and cyclic deviator stresses. The results obtained are as follows ; 1. Liquefaction potential was dominated by the stress ratio at a given number of cycle. That is, the number of cycle required to cause initial liquefaction became samller as the stress ratio increased. 2. Liquefaction potential of a sand was infliuenced by initial relative density or void ratio. Under a given relative density. liquefaction potential of Jumunjin standard sand and Seoul sand was smaller than that of Hongsung sand. 3. The pore pressure ratio of Hongsung sand was the smallest three under a given relative density and stress ratio, and it showed higher value when the cyclic stress and the shear strain were high. 4. An excessive pore pressure ratio not found when initial shear was smaller than 0.01%, and the pore pressure ratio started to increase when initial shear became greater than 0.01%. 5. Soil texture is an important factor to cause liquefaction, and liquefaction potential decreased a the mean grain size decreased. however the sand having fine grain such as Hongsung sand showed somewhat higher liquefaction potential. 6. Based on the analysis of the specimens whose number of the cycles to cause liquefaction was 8~12, it was found that the relationship between density and stress ratio was linear. The curves for Hongsung sand was steeper than the other. 7. From the above results and the method suggested by Seed-Idriss, it may be considered that the damages by Hongsung earthquake was not directly caused by liquefaction.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권8호
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• pp.27-35
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• 2005

액상화에 따른 지반의 과도한 변형으로 인한 피해가 자주 발생되고 있다. 그에 따른 지반의 움직임을 예측하기 위해서는 유효응력 개념에 기초한 수치해석 기법이 요구되어 진다. 본 연구에서는 지진 및 유사한 반복 하중에 따른 수압의 상승을 예측할 수 있는 연성(fully coupled) 유효응력 구성모델인 UBCSAND를 제안하였다. 제안된 모델은 간단한 완전탄소성모델인 Mohr-Coulomb을 변형한 형태로 마찰각(friction angle)과 팽창각(dilation angle)을 점진적으로 증가시킴으로써, 기존의 파괴상태내에서도 연속적인 소성변형 발생을 표현할 수 있다. 항복함수는 전단응력과 평균응력의 비인 $(\sigma'_1-\sigma'_3)/(\sigma'_1-\sigma'_3)$로 나타내며, 응력도의 원점에서 시작하는 무한개의 방사선을 의미한다. 따라서, Mohr-Coulomb의 파괴면과 같은 형태의 무수한 항복면을 가진다. 소성 경화법칙은 등방경화(isotropic hardening)와 이동경화(kinematic hardening)를 혼합한 형태를 이루고 있다. 재하(loading) 및 재재하(reloading)시에는 연속적인 소성 변형이 일어나나, 제하(unloading)시에는 탄성변형을 가정하였다. 제안된 모델은 느슨한 Fraser River 모래를 이용한 직접단순전단시험(Direct simple shear test)결과와 비교하여 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.563-570
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• 2015

기존 구조물의 손상평가에 관한 연구는 지진 등과 같은 과도한 하중에 의한 손상을 고려하였다. 그러나 구조물은 과도한 하중없이도 장기간의 시간에 따라 염화물, 탄성화 등과 같은 이유로 노후화가 진행되어 구조성능이 저하될 수 있다. 그래서 구조물의 건전도를 효과적으로 관리하기 위해서는 노후화에 의한 구조성능 저하도 검토되어야 한다. 본 연구에서는 염화물에 의한 철근의 부식을 노후화 요인으로 고려한다. 철근부식에 의한 재료의 구조성능 저하를 고려하기 위해 부식정도에 따른 철근의 단면적, 항복강도, 파단변형률, 피복 콘크리트 강도 등을 예측한다. 이를 구조모델링에 적용하여 구조부재 및 구조물의 구조성능 저하를 분석한다. 구조부재의 구조성능을 분석하기 위해 모멘트-곡률 해석을 수행한다. 구조물 레벨의 구조성능을 고려하기 위해, 고유치해석을 통한 고유주기와 모드형상을 분석한다. 또한 비선형 정적해석을 통해 구조물의 강도와 변형성능을 분석한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제31권1호
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• pp.29-38
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• 2015

The coastline influenced naturally and artificially changes dynamically. While the long-term change is influenced by the rise in the surface of the sea and the changes in water level of the rivers, the short-term change is influenced by the tide, earthquake and storm. Also, man-made thoughtless development such as construction of embankment and reclaimed land not considering erosion and deformation of coast has been causes for breaking functions of coast and damages on natural environment. In order to manage coastal environment and resources effectively, In this study is intended to analyze and predict erosion in coastal environment and changes in sedimentation quantitatively by detecting changes in coastal line from data collection for satellite images and aerial LiDAR data. The coastal line in 2007 and 2012 was extracted by manufacturing Digital Surface Model (DSM) with Aviation LiDAR materials. For the coastal line in 2009 and 2010, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) method was used to extract the KOMPSAT-2 image selected after considering tide level and wave height. The change rate of the coastal line is varied in line with the forms of the observation target but most of topography shows a tendency of being eroded as time goes by. Compared to the relatively monotonous beach of Taean, the gravel and rock has very complex form. Therefore, there are more errors in extraction of coastlines and the combination of transect and shoreline, which affect overall changes. Thus, we think the correction of the anomalies caused by these properties is required in the future research.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.287-295
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• 2023

교량은 지진에 의해 붕괴가 일어나면 많은 수의 인명피해와 재산피해가 발생할 수 있어 정확한 지진거동 예측과 대비가 필요하다. 특히, 교각은 교량의 지진거동에 있어서 지배적인 역할을 한다. 또한, 교각의 겹침이음 길이 부족과 같은 설계적인 문제가 있다면 지진에 대한 위험성이 더욱 증대하게 된다. 본 연구에서는 교각에서 겹침이음 특성을 분석하기 위해, 겹침이음 길이가 부족한 교각의 수치해석 모델을 정의하고 실험데이터를 통해 검증하였다. 제시된 교각 모델을 일반적으로 사용되는 RC 슬래브 교량에 적용하였다. 교각의 비선형 정적해석을 수행하여 겹침이음에 따른 성능점 변화를 평가하였다. 또한, 지진취약도 곡선을 산정하여 교각의 겹침이음 길이에 따른 지진취약도 비교분석을 수행하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.685-690
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• 2008

최근 대규모의 지진피해로 인해 내진설계에 대한 관심이 높아지면서, LRB(Lead Rubber Bearing), FPS(Friction Pendulum System) 등 다양한 지진격리장치에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 E-Shape 강재이력댐퍼를 이용한 지진격리장치의 성능 평가를 위해 E-Shape 댐퍼의 동적거동 실험을 수행하였으며, 이를 바탕으로 해석적 연구를 위한 수치모델을 제안하였다. 또한, 제안된 E-Shape 강재이력댐퍼의 수치모델을 6자유도를 가진 5층 건물에 적용하여 LRB 시스템과 이력거동을 비교하여 지진격리성능 평가를 수행하였다. 본 연구를 통하여 제안된 수치모델은 실제 E-Shape 강재이력댐퍼의 동적거동을 적절히 묘사할 수 있으며, E-Shape 강재이력댐퍼는 비선형 거동을 통한 에너지를 적절히 소산시킴으로서 기존 시스템과 비교하여 충분히 지진격리성능을 발휘할 수 있을 것으로 사료된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권2호
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• pp.167-181
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• 2022

Soil liquefaction has been one of the most important concerns in geotechnical earthquake engineering in recent years, due to its damages to structures and its destructive effects. The cyclic liquefaction of silty sands, in particular, remains of great interest for both research and application. Although many factors are known that affect the liquefaction resistance of sands, the effect of fine grain content is perhaps one of the most studied and still controversial. In this study, 48 deformation-controlled cyclic simple shear tests were performed on BS and CS silt samples mixed with 5%, 15% and 30% by weight of Krk085, Krk042 and Krk025 sands in constant-volume conditions to determine the liquefaction potential of silty sands. The tests were carried out at 30% and 50% relative density and under 100 kPa effective stress. The results revealed that the liquefaction potential of silty sand increases with increasing average particle size ratio (D_50sand / d_50silt) of the mixture for a fixed silt content. Furthermore, for identical base sand, the liquefaction potentials of coarse grained sands increase with increasing silt content, while the respective potentials of fine grained sands generally decrease. However, this situation may vary depending on the silt grain structure and is affected by the nature of the fine grains. In addition, the variation of the void ratio interval was shown to provide a good intuition in determining the liquefaction potentials of silty sands, while the intergranular void ratio alone does not constitute a criterion for determining the liquefaction potentials of silty sands.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.46-52
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• 2024

연약지반에서의 도로 침하 및 지진에 의한 누수 및 수도관의 파열에 따라 배관시스템용 신축이음장치의 구조적 안전성이 강조되고 있다. 일반적으로 배관 시스템의 다양한 손상을 방지하기 위해 신축이음에 금속 벨로우즈 사용하고 있다. 본 연구에서는 밸브실 시스템의 내진 성능을 평가하기 위해 진동대를 이용하여 내진시험을 수행하였다. 밸브실과 강관연결부의 구조적 안전성 평가를 위하여 신축이음(벨로우즈) 및 일반배관을 적용하였으며, 변형률 게이지를 부착하여 지진동에 의한 영향을 분석하였다. 진동대 실험결과, 일반배관이 적용된 경우보다 신축이음(벨로우즈)을 설치한 경우에 밸브실 구조체 및 유입·유출관의 변형율 1/100 및 1/20 수준으로 감소를 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.103-112
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• 2007

구조 재료와 시공기술의 발달로 구조물은 높고 길게 설계할 수 있게 되었으나, 그에 따른 진동문제와 사용성에 관한 문제가 발생하였고, 구조물의 과다한 변위는 구조물에 심각한 손상을 발생시켰다. 이러한 구조물의 진동 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 구조물의 상태벡터와 제어력만으로 구성된 훈련패턴을 기본으로 하여 인공신경망이론과 확률신경망이론을 사용하여 구조물의 진동을 능동제어하는 방법을 제안하였다. 구조물의 제어를 위해 LQR 제어알고리즘을 이용하여 구조물의 상태벡터와 제어력을 구한 후, 상태벡터를 입력으로 제어력을 출력으로 하는 인공신경망과 확률신경망의 훈련패턴을 구성하였다. 제안된 방법을 사용하여 Northridge 지진하중을 받는 3층 빌딩구조물을 제어하였고, 제안된 인공신경망과 확률신경망의 제어 결과를 비교하였다.