• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.13-22
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• 2015

본 연구에서는 기존 강도증진형 내진보강법의 단점을 보완 개선할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 RCSF (Reinforced Concrete Steel Frame) 외부접합형 내진보강공법을 제안하였다. RCSF 보강법은 거주자가 거주가 가능하면서 내진보강 공사를 실시할 수가 있으며, 접합부 시공성이 탁월하며, 특히 필요 내진보강량 산정이 간편한 전형적인 강도증진형으로 전단파괴가 지배적인 비내진상세를 가지는 국내 중 저층 철근콘크리트 건물에는 내력확보가 용이한 내진보강공법이다. 본 연구에서 제안한 RCSF 외부접합형 공법의 유용성을 검증 할 목적으로 기존 중 저층 철근콘크리트 학교건물의 골조를 대상으로 유사동적실험을 실시하여 검증함과 동시에 내진보강효과를 검토하였다. 그 결과, 국내에서 발생 가능한 최대 지진규모 (300gal)에서 비보강 골조는 붕괴를 하였지만, RCSF 외부접합형 내진보강법으로 보강한 골조는 경미한 지진피해가 예상되었으며, 대규모 지진 (400, 500gal)을 상정한 경우에도 소규모 이하의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 RCSF 내진보강법의 유효성이 검증되었다고 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.147-155
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• 2015

본 연구에서는 기존 강도증진형 내진보강법의 단점을 보완 개선할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 SRCF (Steel Reinforced Concrete Frame) 외부접합형 내진보강법을 제안하였다. SRCF 보강법은 거주자가 거주가 가능하면서 내진보강 공사를 실시할 수가 있으며, 접합부 시공성이 탁월하며, 특히 필요 내진보강량 산정이 간편한 전형적인 강도증진형으로 전단파괴가 지배적인 비내진상세를 가지는 국내 중 저층 철근콘크리트 건물에는 내력확보가 용이한 내진보강공법이다. 본 연구에서 제안한 SRCF 외부접합형 공법의 유용성을 검증 할 목적으로 기존 중 저층 철근콘크리트 학교건물의 골조를 대상으로 유사동적실험을 실시하여 내진보강효과를 검토하였다. 그 결과, 국내에서 발생 가능한 최대 지진규모(300gal)에서 비보강 골조는 붕괴를 하였지만, SRCF 외부접합형 내진보강법으로 보강한 골조는 경미한 지진피해가 예상되었으며, 대규모 지진(400, 500gal)을 상정한 경우에도 소규모 이하의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 SRCF 내진보강법의 유효성이 검증되었다고 사료된다.

• Computers and Concrete
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• 제12권2호
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• pp.229-241
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• 2013

The objective of this study is to reveal the sufficiency of neural networks (NN) as a securer, quicker, more robust and reliable method to be used in seismic assessment of existing reinforced concrete buildings. The NN based approach is applied as an alternative method to determine the seismic performance of each existing RC buildings, in terms of damage level. In the application of the NN, a multilayer perceptron (MLP) with a back-propagation (BP) algorithm is employed using a scaled conjugate gradient. NN based model wasd eveloped, trained and tested through a based MATLAB program. The database of this model was developed by using a statistical procedure called P25 method. The NN based model was also proved by verification set constituting of real existing RC buildings exposed to 2003 Bingol earthquake. It is demonstrated that the NN based approach is highly successful and can be used as an alternative method to determine the seismic performance of each existing RC buildings.

• Earthquakes and Structures
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• 제8권3호
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• pp.511-539
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• 2015

The main objective of this study is to analytically investigate the effectiveness of different strengthening solutions in upgrading the seismic performance of existing reinforced concrete (RC) buildings in Nepal. For this, four building models with different structural configurations and detailing were considered. Three possible rehabilitation solutions were studied, namely: (a) RC shear wall, (b) steel bracing, and (c) RC jacketing for all of the studied buildings. A numerical analysis was conducted with adaptive pushover and dynamic time history analysis. Seismic performance enhancement of the studied buildings was evaluated in terms of demand capacity ratio of the RC elements, capacity curve, inter-storey drift, energy dissipation capacity and moment curvature demand of the structures. Finally, the seismic safety assessment was performed based on standard drift limits, showing that retrofitting solutions significantly improved the seismic performance of existing buildings in Nepal.

• Earthquakes and Structures
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• 제2권2호
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• pp.109-126
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• 2011

The inelastic earthquake response of non-symmetric, braced steel buildings, designed according to the EC3 (steel structures) and EC8 (earthquake resistant design) codes, is investigated using 1, 3 and 5-story models, subjected to a set of 10, two-component, semi-artificial motions, generated to match the design spectrum. It is found that in these buildings, the so-called "flexible" edge frames exhibit higher ductility demands and interstory drifts than the "stiff" edge frames. We note that the same results were reported in an earlier study for reinforced concrete buildings and are the opposite of what was predicted in several other studies based on the over simplified, hence very popular, one-story, shear-beam type models. The substantial differences in such demands between the two sides suggest a need for reassessment of the pertinent code provisions. In a follow up paper, a design modification will be introduced that can lead to a more uniform distribution of ductility demands in the elements of all building edges. This investigation is another step towards more rational design of non-symmetric steel buildings.

• 한국방재학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.47-52
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• 2004

조적조 건축물은 작은 인장력과 연성능력으로 인해 지진발생시 심각한 피해상황을 나타내고 있다. 국외의 경우 조적조 건축물에 대한 여러 가지 보강방법이 사용되고 있으나, 국내의 경우 여러 가지 제약에 의하여 유리섬유보강방법을 사용하는 것이 적절하다. 본 논문에서는 유리섬유보강을 통한 지진피해를 입은 조적조 건축물의 내진성능에 관해 평가하였다. 실험결과 유리섬유보강 실험체의 최대 밑면 전단력과 변형이 현저하게 증가하였다. 파괴이후에도 유리섬유보강 실험체는 계속 하중에 저항하는 것으로 나타났다. 유리섬유보강 실험체는 전반적으로 pier 부분에서 Rocking 거동을 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.305-313
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• 2012

비보강 조적조 건축물은 전세계적으로 기존의 건물 및 역사 건축물의 많은 부분을 차지하고 있다. 특히, 최근 지진이 전세계적으로 빈번하게 나타남에 따라 비보강 조적조 구조물에 대한 내진 보강 대책이 요구되고 있다. 현재 비보강 조적조의 보강방법으로는 숏크리트, ECC jacketing, FRPs(fiber reinforced polymer sheet) 등이 개발되어 사용되고 있다. 특히 많은 엔지니어들이 FRPs를 사용한 보강방법을 채택하는 경향이 보이는데 이는 숏크리트나 ECC jacketing과는 달리 벽체의 두께 확장에 따른 구조물 자중 증가 문제없이 비보강 조적조의 전단강도를 향상시킬 수 있기 때문이다. 그러나 비보강 조적 벽체의 복잡한 역학적 거동과 FRPs를 사용한 실험 데이터의 부족은 아직까지도 적절한 보강량을 산정하는데 어려움을 주고 있다. 이 연구는 비보강 조적조의 면내 거동을 확인하고 두 가지의 다른 특징을 가진 FRPs를 사용한 보강 효과에 대한 정보를 주기 위해 수행되었다. 실험체는 1970년대 한국에서 빈번하게 지어진 저층형 연립주택의 내벽을 대상으로 하고 있으며 별도의 내진 설계는 되어있지 않은 상태이다. 실험체의 형상비는 실제 상황을 반영하기 위해 1에 가깝게 설정되어 있다. 보강 재료로는 탄소섬유보강 시트와 하이브리드 시트를 사용하였으며 이들은 각각 다른 극한 강도와 탄성계수 및 극한 변형률을 보유하고 있다. 연구 결과 비보강 조적 벽체의 면내 전단력 저항 성능을 확인하였으며 FRPs가 사용된 내진 보강 방안의 특성을 분석할 수 있었다. 또한 FRPs를 사용한 보의 전단보강 방법에 착안하여 비보강 조적조에 대한 FRPs의 보강 설계안을 도출할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권2호
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• pp.147-165
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• 2023

The paper contrasts conventional seismic design with a design that incorporates buckling-restrained bracing in three-dimensional reinforced concrete buildings (BRBs). The suboptimal structures may be found using the multi-objective chimp optimization algorithm (MEN-ChOA). Given the constraints and dimensions, ChOA suffers from a slow convergence rate and tends to become stuck in local minima. Therefore, the ChOA is improved by niching and evolutionary operators to overcome the aforementioned problems. In addition, a new technique is presented to compute seismic and dead loads that include all of a structure's parts in an algorithm for three-dimensional frame design rather than only using structural elements. The performance of the constructed multi-objective model is evaluated using 12 standard multi-objective benchmarks proposed in IEEE congress on evolutionary computation. Second, MEN-ChOA is employed in constructing several reinforced concrete structures by the Mexico City building code. The variety of Pareto optimum fronts of these criteria enables a thorough performance examination of the MEN-ChOA. The results also reveal that BRB frames with comparable structural performance to conventional moment-resistant reinforced concrete framed buildings are more cost-effective when reinforced concrete building height rises. Structural performance and building cost may improve by using a nature-inspired strategy based on MEN-ChOA in structural design work.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제41권2호
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• pp.243-262
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• 2012

Nonlinear static analysis as an essential part of performance based design is now widely used especially at design offices because of its simplicity and ability to predict seismic demands on inelastic response of buildings. Since the accuracy of nonlinear static procedures (NSP) to predict seismic demands of buildings affects directly on the entire performance based design procedure, therefore lots of research has been performed on the area of evaluation of these procedures. In this paper, one of the popular NSP, FEMA356, is evaluated and compared with modal pushover analysis. The ability of these procedures to simulate seismic demands in a set of reinforced concrete (RC) buildings is explored with two level of base acceleration through a comparison with benchmark results determined from a set of nonlinear time history analyses. According to the results of this study, the modal pushover analysis procedure estimates seismic demands of buildings like inter story drifts and hinges plastic rotations more accurate than FEMA356 procedure.

• Computers and Concrete
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• 제6권5호
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• pp.403-419
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• 2009

Short column effect is cause to failure of columns which may result in severe damages or even collapse during earthquakes. The scope of the study is mainly to reveal the effect of short column on the holistic behaviour of the buildings. The nonlinear analysis of 31 different frame buildings containing short column problem are carried out using finite element method. The finite element models were selected by 2 bays and 3 stories. Since the short columns are generally seen in the first storey of the buildings, in the study, they are only constructed in the same storey. The adverse effect of the short column on the response of buildings was shown in terms of the total load factor and displacement capacity of building. The response of buildings in terms of ground storey displacements is presented in figures and discussed. It is revealed that if the window openings are constructed along the bays, the total load capacity is decreased 85% compared with reference model in which all of bays are filled with infill walls.