• 한국지진공학회논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.33-42
• /
• 2004

비선형시스템을 등가의 선형시스템으로 치환하는 것은 해석이 간단하다는 매우 중요한 장점을 제공하지만 구조물의 실제 비선형거동을 정확하게 모델링하지 못하기 때문에 능력스펙트럼법의 정확도는 정확한 등가주기와 등가감쇠비의 산정과 구해진 등가감쇠비에 따른 탄성응답스펙트럼의 수정방법과 그에 따른 요구곡선의 산정에 영향을 받는다. 본 논문에서는 요구곡선의 산정방법에 따른 능력스펙트럼법의 정확성을 분석하였다. 이를 위해 ATC-40과 Euro Code에서 제안한 감소 계수 등의 유효성을 평가하였다. Newmark와 Hall의 수정계수에 기초로 한 ATC-40에서 주어진 감소 계수에 의해 구해진 가속도 응답에 비해 Euro Code에서 주어진 감소 계수를 이용하여 구한 가속도 응답이 실제 평균 응답에 보다 유사함을 알 수 있었다. 그리고 유사가속도 응답을 이용한 방법과 절대가속도 응답을 이용한 방법을 이용하여 요구곡선을 산정하여 능력스펙트럼법의 정확성을 검증해 보았다. 절대가속도 응답을 이용한 결과가 전반적으로 유사가속도 응답을 이용한 결과에 비해 커짐을 알 수 있었고, 능력스펙트럼법이 전반적으로 응답을 과소평가하는 경향이 있어서 이러한 큰 값을 주는 것이 좀 더 정확한 결과를 줌을 알 수 있었다. 하지만 탄성 최대 강도에 대한 항복 강도의 비가 커질수록 그리고 항복 후 강성비가 커질수록 이러한 결과의 차이는 거의 없어짐을 알 수 있었다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제18권2호
• /
• pp.215-222
• /
• 2020

In this paper, slit steel rubber bearing is presented as an innovative seismic isolator device. In this type of isolator, slit steel damper is an energy dissipation device. Its advantages in comparison with that of the lead rubber bearing are its simplicity in manufacturing process and replacement of its yielding parts. Also, slit steel rubber bearing has the same ability to dissipate energy with smaller value of displacement. Using finite element method in ABAQUS software, a parametric study is done on the performance of this bearing. Three different kinds of isolator with three different values of strut width, 9, 12 and 15 mm, three values of thickness, 4, 6 and 8 mm and two steel types with different yield stress are assessed. Effects of these parameters on the performance characteristics of slit steel rubber bearing are studied. It is shown that by decreasing the thickness and strut width and by selecting the material with lower yield stress, values of effective stiffness, energy dissipation capacity and lateral force in the isolator reduce but equivalent viscous damping is not affected significantly. Thus, by choosing appropriate values for thickness, strut width and slit steel damper yield stress, an isolator with the desired behavior can be achieved. Finally, the performance of an 8-storey frame with the proposed isolator is compared with the same frame equipped with LRB. Results show that SSRB is successful in base shear reduction of structure in a different way from LRB.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.1-9
• /
• 2015

횡방향철근은 기둥의 소성힌지구간에 충분한 구속효과, 축방향철근의 좌굴방지와 연성거동을 확보하기 위해 적용된다. 기둥에서 사각형 후프 띠철근과 보강 띠철근의 조립 및 배근방법은 시공이 까다롭고 많은 횡방향철근량이 요구된다. 본 논문에서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 장방형 단면과 플레어 기둥의 횡구속을 위한 장방형 후프 띠철근을 사용한 새로운 횡구속 방법이 제안되었다. 개발된 장방형 후프 띠철근 상세는 장방형 단면과 플레어 기둥의 시공성과 경제성을 향상시켜줄 수 있는 하나의 대안으로서 적용 가능한 것으로 판단된다. 본 연구의 최종목적은 철근콘크리트 교각의 시공성 향상을 위한 장방형 후프 띠철근 상세의 제시와 실험적 기초자료의 제공과 함께 하중단계별 성능 및 손상평가를 위한 정량적 수치와 경향을 제공하기 위한 것이며, 극한변위, 극한드리프트비율, 변위연성도, 응답수정계수, 등가점성감쇠비, 잔류변형지수, 유효강성 등의 주요 내진성능평가 변수들에 대한 분석결과를 나타내었다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.577-587
• /
• 2017

철도차량이 고속화될수록 동적특성 설계에 있어 주행안정성 해석, 시험 및 평가 기법의 중요성이 커지고 있다. 특히 철도차량이 실제 선로에서 임계속도에 도달하면 헌팅에 의한 윤축의 과도한 진동으로 탈선 등의 중대 사고가 발생할 가능성이 높아 거의 대부분의 임계속도 시험 및 평가는 해석으로 대체하거나 주행시험대 같은 특수한 장비를 이용하여 수행되고 있다. 본 논문에서는 철도차량의 임계속도를 시험하고 평가하는 방법을 고찰하고 그 유용성을 실제 주행시험대 시험을 통해 확인하였다. 시험결과로부터 UIC 518에서 제시한 대차 가속도를 이용한 안전성 및 불안정 평가는 임계속도와 상관관계가 낮아 임계속도를 추정하는데 직접적으로 활용되기 어려우며, 등가감쇠비의 변화를 이용한 추정방법이 더 유효한 것으로 분석되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제39권1호
• /
• pp.1-20
• /
• 2011

This study investigates the feasibility of detecting structural damage using the HHT method. A damage detection index, the ratio of bandwidth (RB) is proposed. This index is highly correlated or approximately equal to the change of equivalent damping ratio for an intact structure incurring damage from strong ground motions. Based on an analysis of shaking table test data from benchmark models subjected to adjusted Kobe and El Centro earthquakes, the damage detection index is evaluated using the Hilbert-Huang Transform (HHT) and the Fast Fourier Transform (FFT) methods, respectively. Results indicate that, when the response of the structure is in the elastic region, the RB value only slightly changes in both the HHT and the FFT spectra. Additionally, RB values estimated from the HHT spectra vs. the PGA values change incrementally when the structure response is nonlinear i.e., member yielding occurs, but not in the RB curve from the FFT spectra. Moreover, the RB value of the top floor changes more than those from the other floors. Furthermore, structural damage is detected only when using the acceleration response data from the top floor. Therefore, the ratio of bandwidth RB estimated from the smoothed HHT spectra is an effective and sensitive damage index for detecting structural damage. Results of this study also demonstrate that the HHT is a powerful method in analyzing the nonlinear responses of steel structures to strong ground motions.

• Computers and Concrete
• /
• 제32권1호
• /
• pp.15-26
• /
• 2023

In order to study the anti-seismic performance of full light-weight concrete utility tunnel, EL Centro seismic waves were input, and the seismic simulation shaking table test was carried out on the four utility tunnel models. The dynamic characteristics and acceleration response of the system consisting of the utility tunnel structure and the soil, and the interlayer displacement response of the structure were analyzed. The influence law of different construction methods, haunch heights and concrete types on the dynamic response of the utility tunnel structure was studied. And the experimental results were compared with the finite element calculation results. The results indicated that with the increase of seismic wave intensity, the natural frequency of the utility tunnel structure system decreased and the damping ratio increased. The assembling composite construction method could be equivalent to replace the integral cast-in-place construction method. The haunch height of the assembling composite full light-weight concrete utility tunnel was increased from 30 mm to 50 mm to enhance the anti-seismic performance during large earthquakes. The anti-seismic performance of the full light-weight concrete utility tunnel was better than that of the ordinary concrete utility tunnel. The peak acceleration of the structure was reduced by 21.8% and the interlayer displacement was reduced by 45.8% by using full light-weight concrete. The finite element simulation results were in good agreement with the experimental results, which could provide reference for practical engineering design and application.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제7권1호
• /
• pp.41-52
• /
• 1991

본 연구에서는 말뚝 기초로 지지된 상부 구조물의 동적 해석을 하였다. 구조물 해석에는 반무한체 방법을 이용하였으며, 이 방법의 입력자료가 되는 임퍼 던스 함수를 구하는 방법과 각 방법으로 구한 상부구조물의 거동을 상호 비교해 보았다. 먼저 단말뚝에 대한 임피던스 함수를 Equivalent Cantilever 방법, Novak이 제안한 방법, Gazetas가 제안한 방법, Kuhlemeyer가 제안한 방법으로 구하였으며, 군 효과는 Novak에 의 해 제안된 방법, 군 효과 비(Group Efficiency Ratio, GER), Poulos가 제안한 정적영향계수를 이용한 방법, Kaynia 8E Kausel이 제안한 동적영향계수를 이용한 방법 등을 이용하였으며, 구조물의 상부 변위, 저 면에서의 전단력과 휨모우먼트에 대한 상호 비교를 하였다. 본 연구에서 얻은 결론은 다음과 같다. 1. 각 방법으로 구한 강성과 감쇠 값은 그 차이가 상당히 크게 나타났으며, Novak이 제안한 방법이 가장 작고, Kuhlemeyer가 제안한 방법이 가장 크게 나타났다. 또한,각 방법에 의한 군효과를 비교, 분석해 본 결과 강성효과는 비교적 유사한 결과를 보이나, 감쇠의 경우 군효과의 차이가 큼을 알 수 있었다. 2.말뚝의 설치로 인해 상부변위는 200A이상 감소하였으며,반면에 말뚝 설치로 인한 강성 증가 효과로 인해 저면에서의 전단력과 휭모우먼트는 크게는 2배 이상 커짐을 알 수 있으며, 공명 현상을 일으키는 frequency가 약 2배 이상 증가함을 알 수 있다. 3. 말뚝 시스템의 강성과 감쇠의 산정시 주파수 종속값과 독립간을 사용한 차이로 인한 상부변 위,저 면에서의 전단력,횝모우먼트의 변화는 비교적 적은 것으로 나타났다. 4. 지진가속도가 커짐에 따라 말뚝의 설치에 의한 상부변위 감소 효과가 더욱 커짐을 알 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
• /
• pp.266-292
• /
• 2007

Round Robin Test (RRT) on ground response analyses was conducted for three sites in Korea based on several site investigation data, which include borehole logs with the N values from standard penetration test (SPT) for all three sites and additionally cone tip resistance profiles for two sites. Three input earthquake motions together with the site investigation data were provided for the RRT. A total of 12 teams participating in this RRT presented the results of ground response analyses using equivalent-linear and/or nonlinear method. Each team determined input geotechnical properties by using empirical relationships and literatures based on own judgment, with the exception of the input motions. Herein, the characteristics of input motions were compared in terms of the frequency and period, and the selection of the depth to bedrock, on which the motions is impinged, was discussed considering geologic conditions in Korea. Furthermore, a variety of geotechnical properties such as shear wave velocity profiles and soil nonlinear curves were investigated with the input properties used in this RRT.

• Composites Research
• /
• 제13권6호
• /
• pp.47-54
• /
• 2000

복합재 구조물의 저속충격탐지 방법 중의 하나는 고분자 압전센서를 이용하는 것이다. 본 논문에서는 저속충격을 받는 복합재 평판에 대한 충격력과 부착된 스트레인 게이지, 고분자 압전센서 신호와의 관계를 유도하였다. 압전센서의 등가회로도를 통해서 고분자 압전센서의 개회로 신호와 폐회로 신호와의 관계를 유도하여 전하증폭기를 사용하지 않은 고분자 압전센서 신호를 이용하여 복합재 평판의 충격력 복원 가능성에 대한 연구로 확장하였다. 진동실험을 통하여 얻은 복합재 평판의 고유진동수와 감쇠비를 이용하여 해석적인 모델을 수정하여 정방향 문제와 역방향 문제에 있어서 오차를 줄일 수 있었다. 복원된 충격력과 해석적인 센서 신호는 실제 저속 충격 실험을 통하여 측정한 충격력, 스트레인 게이지 신호, 그리고 고분자 압전센서 신호와 잘 일치하였다.

• Computers and Concrete
• /
• 제26권6호
• /
• pp.547-563
• /
• 2020

In this paper, the influence of axial compression ratio on the mechanical properties of new type joints of side span of rectangular concrete-filled steel tubular column-H-type steel beam is studied. Two new types of side-span joints of rectangular concrete-filled steel tubular column-H-type steel beam are designed and quasi-static tests of five new type joints with 1:2 scale reduction ratios are performed. The axial compression ratio of joint JD1 is 0.3, 0.4 and 0.5, and the axial compression ratio of joint JD2 is 0.3 and 0.5. In the joint test, different axial forces were applied to the top of the column according to different axial compression ratios, and low-cyclic reciprocating load was applied on the beam. The stress and strain distribution, beam and column deformation, limit state, failure process, failure mechanism, stiffness degradation, ductile deformation and energy dissipation capacity of the joint were measured and analyzed. The results show that: with the increase of axial compression ratio, the ultimate bearing capacity of the joint decreases slightly, the plastic deformation decreases, and the stiffness and ductility decrease. According to the energy dissipation curve of the specimen, the equivalent damping coefficient also increases with the increase of axial compression ratio in a certain range, indicating that the increase of axial compression ratio can improve the seismic performance of the joint to a certain extent. The finite element method is used to simulate the joint test, and the test results are in good agreement with the simulation results.