• Earthquakes and Structures
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• 제23권4호
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• pp.373-384
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• 2022

To improve the seismic performance of suspended ceiling structures, various vibration-damping devices have been developed. However, the devices made of metals have a limit in that they cause large deformation and seriously damages the exterior of the suspended ceiling structure from the wall. As a results, their strengthening effect of the suspended ceiling structure was minimal. Thus, this study employed a spring and vibration-proof rubber effectively controlled vibrations without increasing horizontal seismic loads on the ceiling to enhance the seismic resistance of suspended ceiling structures. The objective of the study is to examine the dynamic properties of a seismic damping-isolation unit (SDI) with various details developed. The developed SDI was composed of a spring, embossed rubbers, and prestressed bolts, which were the main factors enhancing the damping effect. The shaking table tests were performed on eight SDI specimens produced with the number of layers of embossed rubber (n_s), presence or absence of a spring, prestressed force magnitude introduced in bolts (f_ps), and mass weight (W_m) as the main parameters. To identify the enhancement effect of the SDI, the dynamic properties of the control specimen with a conventional hanger bolt were compared to those of the SDI specimens. The SDI specimens were effective in reducing the maximum acceleration (A_{c max}), acceleration amplification factor (α_p), relative displacement (δ_R), and increasing the damping ratio (ξ) when compared to the control specimen. The A_{c max}, α_p, and δ_R of the SDI specimens with two rubbers, spring, and f_ps of 0.1f_by, where f_by is the yielding strength of the screw bolt were 57.8%, 58.0%, and 61.9% lower than those of the conventional hanger bolt specimens, respectively, resulting in the highest ξ (=0.127). In addition, the α_p of the SDI specimens was 50.8% lower than those specified in ASCE 7 and FEMA 356. Consequently, to accurately estimate the α_p of the SDI specimens, a simple model was proposed based on the functions of f_ps, stiffness constant of the spring (K), W_m, and n_s.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.559-568
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• 2000

본 논문에서는 용접 수평헌치로 보강된 내진 철골모멘트접합부를 간단히 해석적으로 모형화하는 새로운 방안을 제시하였다. 1994년 노스리지 및 1995년 효고현 남부 지진피해 이후 철골모멘트접합부의 새로운 내진상세가 다양하게 제시되어 왔다. 이 가운데 보의 하부를 헌치로서 보강하는 방안도 유망한 대안의 하나로 평가되고 있다. 삼각헌치 대신 수평헌치를 도입하면 보강작업이 용이하고 경제적으로도 유리하나 아직 응력전달 메카니즘이 규명되지 않고 있어서 정립된 설계방안이 존재하지 않는다. 본 연구에서는 보와 헌치의 상호작용 및 변형의 적합조건을 고려하여 이 문제의 해결방안을 제시하였다. 본 연구의 방안에 의해 설계에 필요한 보-헌치의 상호작용력 및 보와 헌치 플랜지 용접부의 휨응력도를 만족스럽게 예측할 수 있다.

• Earthquakes and Structures
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• 제12권3호
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• pp.333-347
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• 2017

Masonry infill walls are unavoidable parts of any building to create a separation between internal space and external environment. In general, there are some prevalent openings in the infill wall due to functional needs, architectural considerations or aesthetic concerns. In current design practice, the strength and stiffness contribution of infill walls is not considered. However, the presence of infill walls may decisively influence the seismic response of structures subjected to earthquake loads and cause a different behavior from that predicted for a bare frame. Furthermore, partial openings in the masonry infill wall are significant parameter affecting the seismic behavior of infilled frames thereby decreasing the lateral stiffness and strength. The possible effects of openings in the infill wall on seismic behavior of RC frames is analytically studied by means of pushover analysis of several bare, partially and fully infilled frames having different bay and story numbers. The stiffness loss due to partial opening is introduced by the stiffness reduction factors which are developed from finite element analysis of frames considering frame-infill interaction. Pushover curves of frames are plotted and the maximum base shear forces, the yield displacement, the yield base shear force coefficient, the displacement demand, interstory drift ratios and the distribution of story shear forces are determined. The comparison of parameters both in terms of seismic demand and capacity indicates that partial openings decisively influences the nonlinear behavior of RC frames and cause a different behavior from that predicted for a bare frame or fully infilled frame.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.51-58
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• 2005

모멘트골조는 건물 골조로 많이 사용되어 왔다. 현행 설계기준에서는 콘크리트모멘트 골조를 보통, 중간 특수 모멘트저항 콘크리트 골조 (OMRCF, IMRCF, SMRCF)로 분류하고 있다. 본 연구의 목적은 OMRCF와 IMRCF 기둥의 내진성능을 비교 평가하는 것이다. 이 목적을 위하여 3층 사무소 용도의 OMRCF와 IMRCF를 ACI 318 (2002)와 KCI (1999)을 따라 설계하였다. 이 연구에서 건물들은 모두 UBC (1997)에서 분류한 지진지역 1에 위치하는 것으로 가정하였다. 이 연구에서는 1층의 기둥을 고려하였는데 이는 1층이 지진 발생시 가장큰 횡력과 축력을 부담하기 때문이다. 8개의 2/3 축소모델 실험체를 제작하였다. 각 실험체는 각각 OMRCF 와 IMRCF 내부와 외부의 기둥 상부 하부를 모델링한 것이다. 유사정 적가력을 하였고 축력은 외부기둥실험체에는 변동축력을 내부기둥실험체에는 고정축력을 가력하였다. 본 연구결과에 따르면 겹침이음여부, 축력의크기, 기둥단부의 횡보강근은 기둥의 내진거동에 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 이러한 변수들은 서로 관련되어 있는 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권5호
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• pp.513-528
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• 2018

A typical viable technique to decrease the seismic response of liquid storage tanks is to isolate them at the base. Base-isolation systems are an efficient and feasible solution to reduce the vulnerability of structures in high seismic risk zones. Nevertheless, when liquid storage tanks are under long-period shaking, the base-isolation systems could have different impacts. These kinds of earthquakes can damage the tanks readily. Hence, the seismic behaviour and vibration of cylindrical liquid storage tanks, subjected to earthquakes, is of paramount importance, and it is investigated in this paper. The Finite Element Method is used to evaluate seismic response in addition to the reduction of excessive liquid sloshing in the tank when subjected to the long-period ground motion. The non-linear stress-strain behaviour pertaining to polymers and rubbers is implemented while non-linear contact elements are employed to describe the 3-D surface-to-surface contact. Therefore, Nonlinear Procedures are used to investigate the fluid-structure interactions (FSI) between liquid and the tank wall while there is incompressible liquid. Part I, examines the effect of the flexibility of the isolation system and the tank aspect ratio (height to radius) on the tank wall radial displacements of the tank wall and the liquid sloshing heights. Maximum stress and base shear force for various aspect ratios and different base-isolators, which are subjected to three seismic conditions, will be discussed in Part II. It is shown that the composite-base isolator is much more effective than other isolators due to its high flexibility and strength combined. Moreover, the base isolators may decrease the maximum level pertaining to radial displacement.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권2호
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• pp.213-228
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• 2020

Shape Memory Alloys (SMAs) are new materials used in various fields of science and engineering, one of which is civil engineering. Owing to their distinguished capabilities such as super elasticity, energy dissipation, and tolerating cyclic deformations, these materials have been of interest to engineers. On the other hand, the connections of a steel structure are of paramount importance because of their vulnerabilities during an earthquake. Therefore, it is indispensable to find approaches to augment the efficiency and safety of the connection. This research investigates the behavior of steel connections with extended end plates equipped hybridly with 8 rows of high strength bolts as well as Nitinol superelastic SMA bolts. The connections are studied using component method in dual form. In this method, the components affecting the connections behavior, such as beam flange, beam web, column web, extended end plate, and bolts are considered as parallel and series springs according to the Euro-Code3. Then, the nonlinear force- displacement response of the connection is presented in the form of moment-rotation curve. The results obtained from this survey demonstrate that the connection has ductility, in addition to its high strength, due to high ductility of SMA bolts.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.5199-5205
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• 2013

최근 증가한 지진의 발생빈도에 비해 현존하는 건물 중 내진설계가 되지 않았거나 노후화, 구조특성 등으로 적절한 내진성능을 보유하지 않은 건물은 매우 많다. 특히 우리나라 건물 유형 중 하나인 필로티형 콘크리트 전단벽 구조물은 대부분 1층이 연층(soft story) 및 약층(weak story)으로 분류되기 때문에 지진에 의한 횡력에 저항할 수 있는 전단기능이 크게 결여되어 지진에 매우 취약하다. 본 연구에서는 필로티형 콘크리트 전단벽 구조물의 손상도 기준에 관한 연구를 수행하였다. 전단벽 시스템의 대표 유형 건물을 선정하여 구조해석을 통해 능력스펙트럼을 산출하였으며 능력스펙트럼의 형태를 기준으로 손상도 기준을 정의하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.149-161
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• 2012

최근에 신축 건물이나 기존 건물의 내진보강을 위해서 수동제진장치의 일종인 에너지소산형 제진장치의 사용이 매우 증가하고 있다. 제진장치는 선진국을 중심으로 개발되어 왔고 제한적으로 사용해 오고 있었지만, 최근에는 다소 저렴한 장치개발을 통하여 강진지역의 개발도상국으로도 그 사용이 확대되고 있다. 본 연구는 기존 또는 신축 건물의 내진보강을 위한 캔틸레버타입 강재댐퍼를 개발하고 제안하였다. 댐퍼에 대한 반복가력 실험을 바탕으로 이력거동 및 에너지소산능력을 조사하였다. 실험결과는 제진장치가 안정된 이력특성을 나타내고 있으며 큰 에너지소산능력을 갖고 있음을 보여준다. 실험결과를 바탕으로 댐퍼에 대한 간단한 하중-변위 이력모델을 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.805-816
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• 2010

축소모델의 지진모의실험을 위해서는 실물 실험체의 구조거동을 축소모델 실험체가 잘 모사하는지 상사성 확인이 필수적이다. 본 논문에서는 2층 RC 벽식구조 실험체의 반복 횡가력 실험을 통해 강도, 연성과 같은 전체거동과 휨, 전단, 들뜸과 같은 국부거동의 결과를 나타내었다. 인방보의 유무에 따른 3 : 5 실물 실험체와 1 : 7 축소모델 실험체를 비교 분석 하였으며, 1 : 7 축소모델 실험체가 실물 실험체의 전체거동과 국부거동에 대해서 대체로 잘 모사하고 있음을 확인하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.101-110
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• 2011

현재 건축 및 토목 구조물의 진동제어에 있어서 준능동제어에 대한 연구가 많이 수행되고 있으며 준능동제어 시스템은 수동제어와 능동제어의 장점을 가지고 있다. 최근 적은 전기 에너지로 제어가 가능한 MR 감쇠기가 개발되어 준능동제어 분야에 적용되고 있으며 이러한 MR 감쇠기를 스마트 감쇠기라 불리고 있다. 본 논문에서는 실시간으로 제어가 가능한 MR 감쇠기를 인접한 두 건축물 사이에 설치하여 제어성능을 알아보고자 한다. 또한, groundhook과 skyhook 제어 알고리즘을 결합한 복합제어 모델을 인접한 건축물의 진동제어에 적용하여 복합제어 모델의 제어성능을 알아보고자 한다. 복합제어 모델을 적용하여 인접한 두 건축물의 진동제어 성능을 분석한 결과, 복합제어 모델이 인접한 두 건축물의 진동제어에 매우 효과적인 것을 알 수 있었다.