• 제목/요약/키워드: lateral load pattern

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Experimental and analytical investigation on seismic behavior of RC framed structure by pushover method

  • Sharma, Akanshu;Reddy, G.R.;Eligehausen, R.;Vaze, K.K.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제39권1호
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    • pp.125-145
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    • 2011
  • Pushover analysis has gained significant popularity as an analytical tool for realistic determination of the inelastic behaviour of RC structures. Though significant work has been done to evaluate the demands realistically, the evaluation of capacity and realistic failure modes has taken a back seat. In order to throw light on the inelastic behaviour and capacity evaluation for the RC framed structures, a 3D Reinforced concrete frame structure was tested under monotonically increasing lateral pushover loads, in a parabolic pattern, till failure. The structure consisted of three storeys and had 2 bays along the two orthogonal directions. The structure was gradually pushed in small increments of load and the corresponding displacements were monitored continuously, leading to a pushover curve for the structure as a result of the test along with other relevant information such as strains on reinforcement bars at critical locations, failure modes etc. The major failure modes were observed as flexural failure of beams and columns, torsional failure of transverse beams and joint shear failure. The analysis of the structure was by considering all these failure modes. In order to have a comparison, the analysis was performed as three different cases. In one case, only the flexural hinges were modelled for critical locations in beams and columns; in second the torsional hinges for transverse beams were included in the analysis and in the third case, joint shear hinges were also included in the analysis. It is shown that modelling and capturing all the failure modes is practically possible and such an analysis can provide the realistic insight into the behaviour of the structure.

상악측절치 수복을 위한 Cantilever bridge (STRESS ANALYSIS ON THE ALVEOLAR BONE OF CANTILEVER BRIDGES REPLACING MAXILLARY LATERAL INCISOR)

  • 김형수;양홍서
    • 대한치과보철학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.303-316
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    • 1993
  • The purpose of this study was to analysis the stress distribution induced by three unit PFM bridges and various cantilever bridges replacing maxillary latersal incisor. The simplified two-dimensional photoelastic models used for this study was contructed in the folio- wing way. CR/R ratio was designed to be 1 : 1, 1 : 1.25 and 1 : 1.5. The pontics of cantilever bridge supported by maxillary canines consisted of wrap-around type, rest-extension type, and simple type. 3-unit PFM bridge was constructed with traditional method. 1kg vertical static load was applied on the center of the incisal edge of the pontic. The stress pattern was examined and recorded by photography. The results obtained were as follows ; 1. The magnitude of stress on the abutment root apex area of a traditional 3-unit bridge was the lowest. 2. The model of cantilevered pontic with a rest showed the relatively well distributed stress around the abutment tooth. The model with simple pontic generated the greatest stress concentration in the supporting structure of the abutment tooth. 3. As the height of bone level reduced, the rotational and vertical force increased around the abutment tooth. 4. The stress concentration of the 3-unit bridges occured on the root apex and stress concentration of the cantilever briage occured on the root apex and cervix area, 5. In the case of the cantilever bridge, stress concentrated distally on the root apex area of the abutment tooth and additional stress was observed mesially on the upper part of the root. Especially in the case of the simple pontic, was phenomenon was more apparent than the others. 6. Force applied to cantilevered pontic was transmitted to the adjacent central incisor through the contact surface. Stress was markedly observed on the mesial cervix area in the case of simple pontic and on the root apex area in the case of wrap-around type and rest-extension type.

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나사형 임플란트 고정체의 길이, 직경, 플랫폼 형태에 따른 임플란트와 주위조직의 응력분포 (Influence of diameter, length, and platform shape of implant fixture on the stress distribution in and around the screw type implant)

  • 강지은;정현주;구철회;양홍서
    • 구강회복응용과학지
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    • 제18권4호
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    • pp.277-288
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    • 2002
  • Seven finite element models were constructed in mandible having single screw-type implant fixture connected to the premolar superstructure, in order to evaluate how the length, diameter and platform shape of a screw-type fixture influence the stress in the supporting tissue around fixtures. Each finite element model was varied in terms of length, diameter, and platform shape of the fixture. In each model, 250N of vertical load was placed on the central pit of an occlusal plane and 250N of oblique load placed on the buccal cusp. The stress distribution in the supporting tissue and the other components was analysed using 2-dimensional finite element analysis and the maximum von Mises stress in each reference area was compared. Under lateral loading, the stress was larger at the abutment/fixture interface, and in the crestal bone, compared to the stress pattern under vertical loading. The amount of stress at the superstructure was similar regardless of the length, diameter and platform shape of a fixture. Around the longer fixture, the stress was decreased at the bone crest and subjacent cancellous bone and increased in the cancellous bone area apical to the fixture. Around the wider fixture, the stress was decreased at the abutment/fixture interface, and the bone crest and increased in the cancellous bone area apical to the fixture. Around the fixture having wider platform, less stress was produced at the abutment/fixture interface and the upper part of the cortical bone, compared to the fixture having standard platform. In conclusion, the stress distribution of the supporting tissue was affected by length, diameter, and platform shape of a fixture, and the fixture which was larger in diameter and length could reduce the stress in the supporting tissues at the bone-fixture interface and bone crest area.

반복하중을 받는 수직분할된 철근콘크리트 전단벽의 강성저감효과 (Stiffness Reduction Effect of Vertically Divided Reinforced Concrete Shear Walls Under Cyclic Loading)

  • 황보동선;손동희;배백일;최창식
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.103-110
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    • 2022
  • 본 연구의 목표는 수직분할된 철근콘크리트 전단벽의 철근상세에 따른 강성 및 강도 저감에 대해 실험적으로 평가하는 것이다. 본 연구에서는 수직분할에 따른 강도 및 강성 저감효과를 확인하기 위해 실 스케일 실험체 4개를 제작하여 반복 횡가력 실험을 수행하였다. 실험결과, 수직분할에 따라 강도 및 강성이 감소되는 것을 확인하였다. 특히 강도 저하율보다 강성 저하율이 큼에 따라 수직분할에 따른 하중 재분배 시 극한강도에 대한 안전성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 균열양상을 확인한 결과, 분할된 벽체 중 압축지배를 받는 벽체에서 사인장 균열이 발생하였기 때문에 강도 평가 시 휨 강도 뿐만 아니라 전단저항 메커니즘을 같이 고려해야 한다. 벽체 단면 수직철근의 변형률 분포 분석 결과, 분할 후 두 개의 중립축이 발생하며 상부에서는 반전된 변형률 분포가 나타나 이중 곡률을 갖는 벽체의 양상을 보였다. 추후 연구에서는 벽체의 유효높이를 고려한 강성 저감률 평가가 필요하며 추가로 벽체 형상비 등 추가 변수에 대한 평가 및 유한요소해석을 이용한 다양한 벽체에 대한 해석적 연구가 필요하다.

슬래브-기둥 접합부의 이력거동에 대한 기둥 형상비의 영향 (Influence of Column Aspect Ratio on the Hysteretic Behavior of Slab-Column Connection)

  • 최명신;조인중;안종문;신성우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.515-525
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    • 2007
  • 본 연구는 주거용 고층 건물에서 폭넓게 사용되고 있는 플랫플레이트 구조에서 장방형 기둥-슬래브 접합부를 대상으로 실시한 4개의 실험 결과를 분석한 것이다. 이 연구의 목적은 지진하중과 같이 반복적으로 작용하는 횡하중에 대하여 기둥 단면의 형상비 (${\beta}_c=c_1/c_2$=횡하중과 나란한 방향의 기둥 단면의 크기/횡하중과 직교 방향의 기둥 단면의 크기)에 따른 접합부의 이력 거동을 비교 평가한 것이다. 기둥 단면의 형상비는 $0.5{\sim}3\;(c_1/c_2=1/2,\;1/1,\;2/1,\;3/1)$으로 선정되었고, 기둥 또는 슬래브 위험단면의 둘레 길이 $(b_o)$가 일정하지 않을 경우 공칭 수직 전단력 $(V_c)$의 크기기 변화하여 중력 전단력비의 차이가 발생하기 때문에 기둥 양변의 크기를 동시에 변화시켜서 $b_o$가 일정해 지도록 기둥 단면의 크기를 결정하였다. 그리고 슬래브 휨 철근비와 중력 전단력비 $(V_g/V_c)$ 등 접합부의 이력 거동에 영향을 줄 수 있는 다른 영향 인자들은 일정한 조건으로 계획하여 기둥 형상비의 영향을 고찰할 수 있도록 하였다. 일정 수직하중과 반복횡하중이 작용하는 슬래브_기둥 접합부의 실험을 통해서 뚫림전단파괴 양상과 균열 패턴, 철근 및 콘크리트의 변형률, 접합부의 강도와 강성, 그리고 변형 능력 등을 기둥 형상비 변수에 따라 분석하였다. 또한, ACI 318-05 설계기준의 편심 전단응력 모델에 의한 전단응력을 실험 결과와 비교하여 평가하였고, 실험 결과에 기초하여 휨과 전단에 의한 접합부 불균형모멘트 전달비율에 대한 검토를 하였다.

우치에 대한 All-in-one 상아질 결합제의 전단결합강도 비교 연구 (STUDY ON THE SHEAR BOND STRENGTH OF ALL-IN-ONE DENTIN BONDING SYSTEM)

  • 박형주;유승훈;김종수
    • 대한소아치과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.661-672
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    • 2006
  • 우치 60개를 준비하여 법랑질과 상아질에 대하여 각각 1군 AQ Bond, 2군 AQ Bond $Plus^{TM}$, 3군 Single $Bond^{TM}$로 설정하고, 군당 10개씩 배정하였고, 군당 혼화층 관찰에 5개와 resin tag 관찰을 위해 5개씩 배정하였다. 준비된 우치의 법랑질과 상아질을 노출시킨 후 제조사의 지시에 따라 표면을 처리하고, 내경 3mm의 폴리에틸렌 튜브를 이용하여 $Z-250^{TM}$ 복합레진 접착을 시행하였다. 100% 습윤 상태에서 24시간동안 보관 후 $5^{\circ}C$$55^{\circ}C$ 조건하에서 500회 열순환을 시행하였다. 만능시험기를 분당 cross head speed 5mm 속도로 설정하고 100kg F load cell을 사용하여 전단결합강도를 측정하고 파절된 시편들을 수거하여 주사전자현미경으로 파절면을 관찰하였다. 혼화층과 resin tag 관찰을 위하여 상아질 접착면에 대해 수직으로 절단하고 인산과 질산으로 처리한 후 주사전자현미경으로 관찰하였다. 이상의 결과를 토대로 행동 조절에 어려움이 많은 소아 환자의 복합레진 수복시 적용 과정 및 시간 단축이 장점으로 부각되고 있는 all-in-one system의 임상 적용 가능성을 평가하고 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 전단 결합 강도 측정결과 1군, 2군 간에는 유의차가 없었으나, 3군이 1군과 2군에 비해 높은 전단 결합 강도를 보였으며 통계학적 유의차를 보였다 (p<0.05). 2. 파절 양상 관찰 결과 1군과 2군의 법랑질과 상아질 모두에서 그리고 3군의 상아질에서 주로 adhesive fracture 양상을 보였으며, 3군 법랑질에서 각각 cohesive와 adhesive fracture가 균등한 분포를 보였다. 3. 주사 전자 현미경 소견에서 1군과 2군은 resin tag형성이 매우 미약하고 불규칙한 양상을 보인 반면, 3군에서는 비교적 긴밀하게 형성된 resin tag이 관찰되었으며 resin tag의 표면에 형성된 뚜렷한 측부 가지들도 발견되었다.

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추간판 응력분포에 대한 광탄성 해석 (Photoelastic analysis of the Stress distribution on an intervertebral disc)

  • 신현국;이재창;안면환;안종철;인주철
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제6권2호
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    • pp.223-239
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    • 1989
  • 요추의 중립위, 굴곡위 및 신전위에서의 응력 분포의 차이와 수핵의 유무에 따른 응력 분포의 변화를 관찰하기 위해 본 연구를 시행하였으며 등색선의 양상을 관찰하고 그 응력을 해석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 기립 중립위에서는 수핵이 있는 경우는 전방 부위보다 후방부위에 고응력이 집중되었으며, 전후방 모두 내측부와 중간부위가 고응력이고 외측부로 이동할수록 저응력이 관찰되었다. 수핵이 없는 경우는 후방보다 전방부에 고응력이 집중되었으며 국소적으로 응력이 집중되는 양상을 보이고 있다. 2. 최대 굴곡위에서는 수핵의 존재에 관계없이, 전방보다 후방부가 고응력이 집중되었으며, 수핵 유무 비교시 수핵이 있는 경우가 없는 경우보다 전방이 저응력, 후방은 거의 동등한 응력 분포를 나타내었다. 응력 분포도의 분석에 의하면 전반적으로 균등한 응력 분포 양상을 나타냈다. 3. 최대 신전위에서는 수핵 유무에 관계없이 전방부에 고응력, 후방부에 저응력, 내측에 고응력, 외측은 저응력을 나타내었으며, 수핵이 있는 경우 없는 경우보다 고응력을 나타냈다. 4. 기립 중립위와 최대 굴곡위의 비교에서는 기립 중립위보다 굴곡시 수핵의 유무에 관계없이 전반적으로 후방부 응력이 2차 정도 현저히 감소하는 양상을 보이면서 비교적 균등한 응력 분포를 나타냈다. 5. 최대 신전위와 최대 굴곡위의 비교에스는 수핵 존재시 최대 신전위보다 최대 굴곡위에서 응력 분포가 전후방 모두 2차 정도 감소되고 수핵이 없는 경우는 최대 신전위가 굴곡위보다 응력이 전후방 0.5차 정도 감소되었다.

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