• Geomechanics and Engineering
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• 제11권3호
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• pp.325-343
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• 2016

A total stress-based bounding surface model is developed to predict the undrained behaviour of saturated soft clays under cyclic loads based on the anisotropic hardening modulus field and bounding-surface theories. A new hardening rule is developed based on a new interpolation function of the hardening modulus that has simple mathematic expression and fewer model parameters. The evolution of hardening modulus field is described in the deviatoric stress space. It is assumed that the stress reverse points are the mapping centre points and the mapping centre moves with the variation of loading and unloading paths to describe the cyclic stress-strain hysteresis curve. In addition, by introducing a model parameter that reflects the accumulation rate and level of shear strain to the interpolation function, the cyclic shakedown and failure behaviour of soil elements with different combinations of initial and cyclic stresses can be captured. The methods to determine the model parameters using cyclic triaxial compression tests are also studied. Finally, the cyclic triaxial extension and torsional shear tests are performed. By comparing the predictions with the test results, the model can be used to describe undrained cyclic stress-strain responses of elements with different stress states for the tested clays.

• Computers and Concrete
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• 제5권3호
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• pp.217-241
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• 2008

In this paper, a total strain-based hysteretic material model based on MCFT is proposed for non-linear finite element analysis of reinforced concrete structures. Although many concrete models have been proposed for simulating behavior of structures under cyclic loading conditions, accurate simulations remain challenging due to uncertainties in materials, pitfalls of crude assumptions of existing models, and limited understanding of failure mechanisms. The proposed model is equipped with a fully generalized hysteresis rule and is formulated for 2D plane stress non-linear finite element analysis. The proposed model has been formulated in a tangent stiffness-based finite element scheme so that it can be used for most general finite element analysis packages. Moreover, it eliminates the need to check that tensile stresses can be transmitted across a crack. The tension stiffening model is a function of the bar orientation and any orientation can be accommodated. The proposed model has been verified with a series of experimental results of 2D RC planar panels. This study also demonstrates how parameters of the proposed model associated with cyclic damage modeling influences the pinched cyclic shear behavior.

• 한국지진공학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.57-67
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• 1997

본 논문의 목적은 보-전단벽식 고층아파트의 단소성 지진응답해석을 수행하여 내진성능을 검토하는 것이다. 이를 위해 우선 구조물을 3차원 입체모델화하여 정적 탄소성해석을 수행하고 층 강성을 평가한 후, 그 결과를 이용하여 집중질량계모델을 사용한 시간이력 응답해석을 수행한다. 이때 탄소성 이력모델로는 modified Clough 모델을, 입력하중으로는 3종류의 기록 지진동 El-Centro 1940 NS, Taft 1952 EW, Hachinohe 1968 NS를 사용하되, 최대 지반가속도를 0.12g, 0.24g로 조절하여 사용한다. 해석모델로 장변 방향을 배치된 전단벽의 단면적이 단변의 0.5배이고, 동일한 평면을 가진 2세대가 일자형으로 배치된 25층의 아파트를 선정한다. 층간 변형각, 소성율등을 구하고 우리나라 및 미국, 일본의 내진규준에서 정하고 있는 제한사항과 비교검토한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권1호
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• pp.85-97
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• 2017

The aim of this research is to develop a new method to use magnetorheological (MR) damper for vibration control. It is a new way to achieve the MR damper response without the need to have detailed constant parameters estimations. The methodology adopted in designing the control structure in this work is based on the experimental results. In order to investigate and understand the behaviour of an MR damper, an experiment is first conducted. Force-displacement and force-velocity responses with varying current have been established to model the MR damper. The force for upward and downward motions of the damper piston is found to be increasing with current and velocity. In cyclic motion, which is the combination of upward and downward motions of the piston, the force with hysteresis behaviour is seen to be increasing with current. In addition, the energy dissipated is also found to be linear with current. A proportional-integral-derivative (PID) controller, based on the established characteristics for a quarter car suspension model, has been adapted in this study. A fuzzy rule based PID controller (F-PID) is opted to achieve better response for a varying frequency input. The outcome of this study can be used in the modelling of MR damper and applied to control engineering. Moreover, the identified behaviour can help in further development of the MR damper technology.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.37-48
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• 2010

본 논문에서는 철근콘크리트 구조물과 같이 강성저감으로 인해 낮은 에너지 소산능력을 갖는 구조물의 제진성능을 비선형시간이력해석을 통해 조사하였다. 원구조물은 modified Takeda 이력모델을 갖는 단자유도시스템으로 이상화하였고, 완전탄소성 모델로 이력감쇠장치를 모델링하였다. 수치해석결과의 통계를 기초로 등가선형화에 의한 제진응답 평가의 적용성을 검증하였고, 제진보강 구조물의 응답예측을 위한 경험식을 제시하였다. 결과적으로 등가선형화를 통한 변위응답 평가보다는 본 연구에서 제시한 경험식을 이용하여 요구연성도를 추정하는 것이 더 정확하다. 경험식에서 얻어진 적정 감쇠기 항복강도는 완전탄소성시스템에 대한 최적 항복강도와는 상당한 차이를 가진다. 획득 가능한 연성도 저감효과는 원구조물의 고유주기가 짧을수록, 지진의 상대적 강도가 약할수록 우수한 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.697-704
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• 2008

이 논문은 외부 강선으로 보강된 PSC 교량의 시공단계가 고려된 비선형거동 예측을 위한 연구이다. 해석시 비부착 텐던 요소와 유연도법에 근거한 보-기둥 요소를 사용하였다. 비부착 텐던 모델은 PSC 구조물의 콘크리트내의 텐던의 거동을 모사하며 포스트텐션 (posttensioned) 구조물의 프리스트레싱력과 전달을 효율적으로 모사할 수 있다. 이 모델은 여러 절점과 세그먼트로 구성되며 PSC 구조물내의 같은 위치의 텐던을 하나의 텐던 요소로 모사할 수 있다. 보-기둥 요소는 분산균열 개념에 기초한 철근콘크리트 비선형 재료모델을 포함하고 있다. 유연도법에 근거하여 유도된 보-기둥 요소의 각각의 파이버는 콘크리트와 철근의 일축 거동을 모사한다. 보-기둥요소와 비부착 텐던 요소는 RC 및 PSC 구조물의 상세 비선형해석을 수행할 수 있는 RCAHEST (reinforce concrete analysis in higher evaluation system technology)에 이식하였다. 외부 강선으로 보강된 PSC 구조물에 대한 수치기법은 신뢰성 있는 실험 결과와 비교하여 검증하였다.