• Title/Summary/Keyword: horizontal loading test

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사질토 지반에서 수평하중에 따른 단일강관말뚝의 거동특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Behavior Characteristics of Single Steel Pile in Sand Subjected to Lateral Loadings)

  • 김대현;이태광;김선학
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3548-3556
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    • 2015
  • 해상풍력기초를 설계함에 있어 사용하중에 대해 극한적인 조건뿐만 아니라 지속적인 동적하중에 대해 기초의 거동을 정확하게 파악하여 안정적이고 경제적인 기초를 개발할 필요성이 있다. 이를 위하여 강관말뚝을 일정비율로 축소시켜 모형말뚝을 제작하고, 모형토조에 모래층을 500mm의 높이로 포설한 후 모형말뚝을 모델링하여 정적 및 반복 수평재하실험을 실시하였다. 그 결과, 정적수평재하시 모형말뚝의 길이/직경(L/D)이 클수록 하중에 따른 변위는 증가하는 반면, 반복수평재하시 하중재하 횟수가 증가할수록 반복수평하중 1회당 발생하는 말뚝의 수평변위는 감소하였고 지반이 조밀할수록 반복수평하중에 의한 말뚝의 극한수평지지력의 증가율이 작아지는 것으로 나타났다. 또한 휨모멘트의 분포형상은 지반의 상대밀도에 상관없이 유사한 형태를 보였으며, 최대휨모멘트는 지표면으로부터 170mm지점에서 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 지반의 상대밀도가 증가할수록 정적수평재하와 반복수평재하 조건에서 발생하는 최대휨모멘트는 증가했다.

SY 비탈형 보거푸집의 내하성능에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Loading Capacity of SY Corrugated Steel Form for RC Beam and Girder)

  • 배규웅;부윤섭;황윤국;신상민
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.32-39
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    • 2021
  • 최근 공사 기간 단축과 인건비 절감을 위해 철근 콘크리트 보 및 거더용 비탈용 거푸집의 필요성이 많은 구조물에서 강조 되고 있다. 본 연구의 목적은 타설하중, 시공하중, 적재하중에 따른 새로 개발된 SY Beam의 내하성능을 평가하는 것이다. SY Beam의 표준 단면 형상은 MIDAS GEN 프로그램을 통해, 다양한 두께의 강판 데크 구조 모델링을 수행하였다. 해석 모델링 결과, SY Beam의 크기는 높이와 너비가 각각 600 mm와 400 mm로 결정되었다. 총 3 개의 SY Beam에 대해, 실험변수는 강판 데크의 두께로 고려하였으며, 실제 균일 하중 조건을 모사 할 수 있는 모래, 콘크리트 블록, 철근으로 적재한 하중 하에서 수직 및 수평 변위를 측정하는 실험을 수행하였다. 그 결과, 수직 변위는 두께가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 수평 변위에서는 두께에 따른 추세가 명확하게 관찰되지 않았다. 하중 실험에 대한 평가에서 SY Beam은 작업성과 구조적 안전성을 모두 확보 할 수 있는 것으로 판단된다. 특히, SY Beam (1.2 mm)은 수평 변위가 거의 발생하지 않아 하중지지력이 우수하여, 즉시 상용화를 하여도 경쟁력이 있을 것으로 판단한다.

수평 전단시험에 의한 납 삽입 적층고무베어링의 기계적 특성 평가 (Mechanical Characterization of Lead-Rubber Bearing by Horizontal Shear Tests)

  • 전영선;최인길;유문식
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권6호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • 본 연구에서는 수평전단시험을 통하여 LRB(lead-rubber hearing)의 동적 특성을 분석하였다. 10ton 및 200ton 용량의 LRB를 이용하여 수평전단시험을 수행한 결과 LRB의 동적 특성은 수평하중의 재하속도, 연직하중의 크기 및 전단변형률 등에 따라 크게 달라지는 것으로 나타났다. 세장비가 큰 면진장치에 과도한 변형을 가할 경우 내부 납심에 소성한지가 발생되어 납심이 파괴되는 것으로 나타났다. 따라서 면진구조물의 설계 및 해석 시에는 지진응답과 재하하중의 크기에 따라서 달라지는 LRB의 기계적 특성치를 적용하여 안전한 설계가 이루어질 수 있도록 하여야 한다.

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Experimental studies on steel frame structures of traditional-style buildings

  • Xue, Jianyang;Qi, Liangjie
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권2호
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    • pp.235-255
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    • 2016
  • This paper experimentally investigated the behavior of steel frame structures of traditional-style buildings subjected to combined constant axial load and reversed lateral cyclic loading conditions. The low cyclic reversed loading test was carried out on a 1/2 model of a traditional-style steel frame. The failure process and failure mode of the structure were observed. The mechanical behaviors of the steel frame, including hysteretic behaviors, order of plastic hinges, load-displacement curve, characteristic loads and corresponding displacements, ductility, energy dissipation capacity, and stiffness degradation were analyzed. Test results showed that the Dou-Gong component (a special construct in traditional-style buildings) in steel frame structures acted as the first seismic line under the action of horizontal loads, the plastic hinges at the beam end developed sufficiently and satisfied the Chinese Seismic Design Principle of "strong columns-weak beams, strong joints-weak members". The pinching phenomenon of hysteretic loops occurred and it changed into Z-shape, indicating shear-slip property. The stiffness degradation of the structure was significant at the early stage of the loading. When failure, the ultimate elastic-plastic interlayer displacement angle was 1/20, which indicated high collapse resistance capacity of the steel frame. Furthermore, the finite element analysis was conducted to simulate the behavior of traditional-style frame structure. Test results agreed well with the results of the finite element analysis.

축소모형실험을 통한 콘크리트 충전 FRP 합성교각의 성능 평가 (Performance Evaluation of Scale-down Concrete Filled FRP Columns)

  • 염광수;이승혜;이영호;송재준;황윤국
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권1호통권53호
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    • pp.135-144
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    • 2009
  • 본 연구에서는 현장타설과 프리캐스트 방식의 콘크리트 충진 FRP 교각의 성능평가 실험을 수행하였다. 8개의 축소모형 실험체에 대한 준정적 실험을 실시하였으며, 실험변수로는 FRP 두께, 콘크리트 강도, 횡방향 철근비, 직경을 선정하였다. 반복 횡하중에 대한 연성능력을 평가하고 각 시험체의 강성저하에 따른 감쇠비와 파괴양상 등을 비교하였다.

냉연코일 수송화차 차체의 구조 강도 평가 (Structural strength evaluation of Freight Car Carbody for transportation of cold-rolled coils)

  • 권성태;김정국;서정원
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.775-779
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    • 2007
  • The structural strength assessment of a carbody was performed using F.E. analysis and static test to verify the structural safety of newly manufactured carbody of a freight car. The freight car for the transportation of cold-rolled coils in steel making company was designed with SS400 steel for underframe and SM490A steel for bracket. Prior to the evaluation of structural strength, commercial finite element method(FEM) software was used for the stress and structural analyses on stress distribution in a carbody of freight car. The strain gages were attached on the carbody based on the FEM results. The actual vertical loading test and horizontal compression loading test were conducted, and the stress and displacement were obtained. Finally, the structural strength of carbody was evaluated by using a engineering techniques.

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Patch load resistance of longitudinally stiffened webs: Modeling via support vector machines

  • Kurtoglu, Ahmet Emin
    • Steel and Composite Structures
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    • 제29권3호
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    • pp.309-318
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    • 2018
  • Steel girders are the structural members often used for passing long spans. Mostly being subjected to patch loading, or concentrated loading, steel girders are likely to face sudden deformation or damage e.g., web breathing. Horizontal or vertical stiffeners are employed to overcome this phenomenon. This study aims at assessing the feasibility of a machine learning method, namely the support vector machines (SVM) in predicting the patch loading resistance of longitudinally stiffened webs. A database consisting of 162 test data is utilized to develop SVM models and the model with best performance is selected for further inspection. Existing formulations proposed by other researchers are also investigated for comparison. BS5400 and other existing models (model I, model II and model III) appear to yield underestimated predictions with a large scatter; i.e., mean experimental-to-predicted ratios of 1.517, 1.092, 1.155 and 1.256, respectively; whereas the selected SVM model has high prediction accuracy with significantly less scatter. Robust nature and accurate predictions of SVM confirms its feasibility of potential use in solving complex engineering problems.

콘크리트 합성부재의 수평 전단강도 평가 (Evaluation of Horizontal Shear Strength for Concrete Composite Members)

  • 서정일;박홍근;홍건호;강수민;김철구
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.407-417
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    • 2016
  • 본 연구에서는 콘크리트 합성부재의 합리적인 수평전단강도 평가를 위하여 합성보 전단 실험을 수행하였다. 실험 변수로는 PC부재의 유형(PC+RC, PSC+RC, SFRC+RC), 고강도 콘크리트 대비 저강도 콘크리트의 면적비, 전단철근비를 고려하였다. 실험 결과, 수평 균열 발생 시 부재 내력이 감소하였으며 전단철근의 기여도와 계면 상태가 수평전단강도에 영향을 주는 것으로 나타났다. 기존 실험 결과를 실험 방법 및 계면 상태로 분류하여 현행구조기준과 비교하였으며 분석결과를 바탕으로 개선된 설계방안을 제안하였다.

프리캐스트 바닥판 PSC 합성거더 교량의 거동 (Behavior of PSC Composite Bridge with Precast Decks)

  • 정철헌;현병학
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5A호
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    • pp.873-880
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    • 2006
  • 본 논문에서는 기존의 수평전단 설계식을 적용하여 프리캐스트 바닥판 PSC 합성거더 교량을 설계, 제작하였다. 피로하중에 대한 바닥판과 거더 그리고 전단연결부의 내구성과 거동특성을 평가하기 위하여 피로실험을 수행하였다. 실험결과 200만회 반복하중을 재하한 후 바닥판과 거더의 균열 및 잔류처짐은 발생하지 않았으며, 휨강성의 감소없이 선형거동을 나타냈다. 그리고 전단연결부의 손상은 나타나지 않았다. 또한 정적실험을 수행하여 연결부의 거동과 설계식의 적용성을 평가하고, 극한하중 상태에서의 구조적 성능과 정적강도 등을 평가하였다. 프리캐스트 바닥판 PSC 합성거더 교량은 사용하중상태에서 균열에 대해 2.08의 안전율을 나타냈으며, 파괴 시 충분한 극한내력과 연성거동을 나타냈다. 수평전단 설계식을 프리캐스트 바닥판 PSC 합성거더 교량의 수평전단 설계에 적용할 경우 사용성 및 구조적 안전성에 문제가 없는 경제적이고 신속한 형태의 교량을 시공할 수 있을 것으로 판단된다.

수평접합부의 비탄성 특성을 고려한 프리캐스트 대형판넬 구조물의 비선형 해석에 관한 연구 (Nonlinear Analysis of Precast Large Panel Structures Considering the Inelastic Properties of Horizontal Joints)

  • 정일영;최완철;송진규;강해관
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.45-52
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    • 1995
  • The stability and integrity of precast large panel structures are analyzed with nonlinear mathematical model considering the inelastic properties of horizontal joints. In this research, an analysis for cyclic loading test was carried out by the macro model that idealized the horizontal joints as inelastic-nonlinear spring systems. As a results, the strain hardening ratio of shear slip element was estimated as about 0.05%- 0.2% of initial shear stiffness. And under lateral load, the rocking motion due ti overturning moment was dominant rather than shear slip motion in the behavior of precast structures.

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