• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제50권4호
• /
• pp.541-561
• /
• 2014

This paper approaches the issue of seismic vulnerability assessment strategies for facade walls of traditional masonry buildings through the development of a methodology and its subsequent application to over 600 building facades from the old building stock of the historic city centre of Coimbra. Using the post-earthquake damage assessment of masonry buildings in L'Aquila, Italy, an analytical function was developed and calibrated to estimate the mean damage grade for masonry facade walls. Having defined the vulnerability function for facade walls, damage scenarios were calculated and subsequently used in the development of an emergency planning tool and in the elaboration of an access route proposal for the case study of the historic city centre of Coimbra. Finally, the methodology was pre-validated through the comparison of a set of results obtained from its application and also resourcing to a widely accepted mechanical method on the description of the out-of-plane behaviour of facade walls.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제73권2호
• /
• pp.181-190
• /
• 2020

In this paper, non-linear dynamic buckling behaviour of laminated composite curved panels subjected to dynamic in-plane axial compressive loads is studied using finite element methods. The work is carried out using the finite element software ABAQUS. The curved panels are modelled with S4R element and the nonlinear dynamic equilibrium equations are solved using the ABAQUS/Explicit algorithm. The effect of aspect ratio, radius of curvature and thickness are studied. The importance of orientation of plies in the direction of loading is also reiterated in this study. Vol'mir's criterion is used to calculate the dynamic buckling loads. The panels are subjected to rectangular pulse load of various amplitude and durations and the responses are observed. For particular loading amplitude, a critical value of loading duration is observed beyond which the variation of dynamic buckling load is insignificant. It is also observed that, the value of dynamic bucking load reduces as the loading duration is increased though the reduction is not much after a particular loading duration.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제4권5호
• /
• pp.485-496
• /
• 1996

This paper describes a numerical and experimental study on the stability and failure behaviour of rectangular symmetric laminated composite plates. The plates are simply supported along the unloaded edges and clamped along the loaded ends, and they are subjected to uniaxial in-plane compression. The finite element method was employed for the theoretical study. The study examines the effect of the plate's stacking sequence and aspect ratio on the stability and failure response of rectangular symmetric laminated carbon fibre reinforced plastics composite plates. The study also includes the effect of the unloaded edge support conditions on the postbuckling response and failure of the plates. Extensive experimental investigation were also carried out to supplement the finite element study. A comprehensive comparison between theory and experimental data are presented and discussed in this contribution.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제14권4호
• /
• pp.315-324
• /
• 2018

With rapid economic growth, numerous deep excavation projects for high-rise buildings and subway transportation networks have been constructed in the past two decades. Deep excavations particularly in thick deposits of soft clay may cause excessive ground movements and thus result in potential damage to adjacent buildings and supporting utilities. Extensive plane strain finite element analyses considering small strain effect have been carried out to examine the wall deflections for excavations in soft clay deposits supported by diaphragm walls and bracings. The excavation geometrical parameters, soil strength and stiffness properties, soil unit weight, the strut stiffness and wall stiffness were varied to study the wall deflection behaviour. Based on these results, a multivariate adaptive regression splines model was developed for estimating the maximum wall deflection. Parametric analyses were also performed to investigate the influence of the various design variables on wall deflections.

• 대한조선학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.24-38
• /
• 1989

본 논문에서는 초기부정을 가진 판이 최종강도에 도달하기까지 나타내는 탄소성대변형 거동을 해석하기 위하여 새로운 간이 유한요소법을 개발한다. 본 논문에서 개발하는 유한요소는 4개의 절점만을 가진 4각형 plane-shell요소로서 면외 뿐만 아니라 면내의 대변형거동에 의한 기하학적 비선형성의 효과도 고려한다. 또한, 요소의 소성거동에 대한 취급은 소성절점법을 적용하여 판두께방향의 소성영역의 확산을 일일히 고려하는 대신에 판두께방향의 중앙부에 생성되는 소성절점에 집약시켜 나타내는 방법으로 단순화하며, 그 결과, 요소의 탄소성 강성행렬은 판두께방향의 수치적분을 수행할 필요없이 간단한 행렬연산만으로 얻어지기 때문에 기존의 유한요소법에 비해 상당한 수치계산 시간의 절약이 예상된다. 본 논문에서 정식화한 해석이론을 바탕으로 컴퓨터 프로그램을 개발하고, 해석예를 통하여 기존의 유한요소법등에 의한 해석결과와 비교하여 본 논문에서 정식화한 해석이론 및 컴퓨터 프로그램의 정도와 유용성을 확인한다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.11-21
• /
• 2015

본 연구는 대상형 하중이 작용하는 기초지반의 고유이방성에 대한 거동특성을 파악하기 위하여 시화지구 해성점토를 이용하여 일반삼축압축시험과 수평방향의 변형만을 허용하고 중간주응력(${\sigma}_2$) 방향의 변형률(${\varepsilon}_2$)을 0으로 하는 평면변형률 압축 및 신장시험을 실시하였다. 또한 일련의 시험결과에 의해 해석에 필요한 토질매개변수를 결정하였다. 그리고 대상하중이 작용하는 기초지반에 대하여 탄 소성 구성모델 중 자연퇴적점토의 거동특성을 가장 적절하게 설명할 수 있는 Cam-clay 모델을 적용하여 일반삼축압축시험 및 평면변형률시험 조건일 경우에 대하여 수치해석을 실시하였다. 해석결과 연직변위는 평면변형률 압축시험이 일반삼축압축시험에 비하여 18~25% 정도 변위가 크게 발생하였으며, 수평변위도 13~19% 정도 변위가 크게 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제13권6호통권58호
• /
• pp.148-155
• /
• 2009

전단벽식 구조물의 내진설계 시 강막가정을 적용한 모델의 횡변위 응답은 실제 거동과 무시할 수 없는 차이를 발생함으로 휨강성을 포함한 바닥판의 모형화 여부가 구조물의 거동에 어떠한 영향을 미치는가에 대한 연구가 요구된다. 전형적인 15층 판상형 전단벽식 아파트를 예제구조물로 선정하여 MIDAS-ADS2008 프로그램을 이용하여 강막가정을 적용한 RD모델, 바닥판을 모형화하여 면외 강성을 고려한 DB모델 그리고 면내외 강성을 고려한 SRC모델을 대상으로 해석하였다. KBC2005 기준을 이용하여 등가정적해석과 응답스팩트럼 해석에 의한 지진하중에 대한 3개의 모델의 응답을 비교분석하였다. 바닥판의 강성비를 10%, 30% 및 50% 삼단계로 적용하여 각 단계별 비교 값으로 각 모델의 횡적거동의 차이를 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.253-265
• /
• 1993

본 연구는 Lade에 의해서 제안된 비선형구성모델을 이용하여 지반거동을 해석하기 위한 수치해석 방법을 제시하고자 한것이다. 그 첫 시도로서 축대칭조건과 평면변형율조건의 비선형 경계치 문제를 해석하기 위하여 변위법을 이용한 유한요소 프로그램을 개발하였다. 모델의 매개변수를 결정하기 위한 시험과 모형기초지반의 시험재료는 백마강모래를 사용하였다. 그리고 실내시험 자료로 부터 비선형구성모델 의 매개변수를 결정할 때 컴퓨터 프로그램을 개발하여 사용하였다. 구성 모델의 정도를 검증하기 위하여 개발된 유한요소프로그램을 사용한 예측결과를 매개변수 결정에 사용된 실험 결과뿐만 아니라 결정에 사용되지 아니한 실험결과와도 비교하였다. 검증에 사용된 시험은 다음과 같다 ; (1) 등방압축팽창시험, (2) 구속압력을 달리한 배수삼축압축시험 (3) 모형기초지반의 재하시험, 이상의 시험과 수치해석결과를 비교하여 비선형구성모델과 유한요소해석프로그램의 정도를 확인하고 평면변형율조건에 있는 2차원모형기초지반의 거동 특성을 검토하였다.

• 지질공학
• /
• 제15권3호
• /
• pp.337-348
• /
• 2005

포천 지역에 분포하는 쥬라기 화강암을 대상으로 미세균열 분포특성이 화강암의 역학적 성질에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 3종의 방향성 시편을 대상으로 일축압축시험이 실시되었으며, 각 시편은R(riftplane), G(grain plane) 및 H(hardway plane) 축에 각각 직각이다. 다양한 탄성 상수 중, 3 방향에 따른 포아송비의 변화가 검토되었다 파괴 강도 비-포아송비의 관계도에서 포아송비의 범위는 H-시편에서 가장 높은 분포양상을 보이며 G-시편, R-시편의 순으로 감소한다. 분포곡선은 $I\simIII$ 단계에서는 거의 선형이며, IV-3 단계에서는 기울기의 급격한 증가를 보인다. 관계도에서 보는바와 같이 파괴강도비 $0.92\sim0.96$에서 변곡점이 형성된다. IV-3단계는 탄성 영역의 밖에 속한다. 4단계의 파괴단계에서의 거동은 응력-체적변형율 곡선에서 분석되었다 암석의 거동을 지배하는 응력증분-체적변형율 방정식에서 특징적인 재료상수인 a, n, Q, m 및 $\varepsilon_v^{mcf}$가 결정되었다. 이들 상수중에서 미세균열의 폐합영역( I 단계)에서 고유의 미세균열의 공극률$(a, 10^{-3})$ 그리고 압축지수(n)는 각각 $a^R(3.82)>a^G(3.38)>a^H(2.32)$ 그리고 $n^R(3.69)>n^G(2.79)>n^H(1.99)4의 순서로 나타난다. 특히 IV 단계의 미세균열의 임계체적변형율($\varepsilon_v^{mcf}$)은 3번 면에 수직인 H-시편에서 가장높게 나타난다. 이러한 결과에서 포아송비 및 재료상수와 같은 역학적 성질은 2 조의 미세균열과 밀접한 관계를 보이고있다. 강도 이방성과 미세균열의 방향성과의 상관성은 암석의 파괴 연구에 주요하게 적용될 수 있다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제13권3호
• /
• pp.431-446
• /
• 2017

Rock bridges in rock masses would increase the bearing capacity of Non-persistent discontinuities. In this paper the effect of ratio of rock bridge surface to joint surface, rock bridge shape and normal load on failure behaviour of intermittent rock joint were investigated. A total of 42 various models with dimensions of $15cm{\times}15cm{\times}15cm$ of plaster specimens were fabricated simulating the open joints possessing rock bridge. The introduced rock bridges have various continuities in shear surface. The area of the rock bridge was $45cm^2$ and $90cm^2$ out of the total fixed area of $225cm^2$ respectively. The fabricated specimens were subjected to shear tests under normal loads of 0.5 MPa, 2 MPa and 4 MPa in order to investigate the shear mechanism of rock bridge. The results indicated that the failure pattern and the failure mechanism were affected by two parameters; i.e., the ratio of joint surface to rock bridge surface and normal load. So that increasing in joint area in front of the rock bridge changes the shear failure mode to tensile failure mode. Also the tensile failure change to shear failure by increasing the normal load.