• Smart Structures and Systems
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• 제4권5호
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• pp.667-684
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• 2008

Numerous devices exist for reducing or eliminating seismic damage to structures. These include passive dampers, semi-active dampers, and active control devices. The performance of structural systems with these devices has often been evaluated using numerical simulations. Experiments on structural systems with these devices, particularly at large-scale, are lacking. This paper describes a real-time hybrid testing facility that has been developed at the Lehigh University NEES Equipment Site. The facility enables real-time large-scale experiments to be performed on structural systems with rate-dependent devices, thereby permitting a more complete evaluation of the seismic performance of the devices and their effectiveness in seismic hazard reduction. The hardware and integrated control architecture for hybrid testing developed at the facility are presented. An application involving the use of passive elastomeric dampers in a three story moment resisting frame subjected to earthquake ground motions is presented. The experiment focused on a test structure consisting of the damper and diagonal bracing, which was coupled to a nonlinear analytical model of the remaining part of the structure (i.e., the moment resisting frame). A tracking indictor is used to track the actuator ability to achieve the command displacement during a test, enabling the quality of the test results to be assessed. An extension of the testbed to the real-time hybrid testing of smart structures with semi-active dampers is described.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.762-764
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• 2001

In order to evaluate the structural safety from an earthquake, the seismic analysis of large structures such as GIS in electric power substations and equipments for nuclear power plant has been carried out because the seismic qualification by experiment is very expensive. This paper presents the seismic analysis of the 72.5kV GIS produced by LGIS. The finite element model of the GIS is developed and analyzed using ANSYS. The model consists of beam elements for the enclosures and mass elements for the conductors and the mechanisms. Using the transient analysis under seismic load, the structural safety is verified.

• Earthquakes and Structures
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• 제10권3호
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• pp.539-562
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• 2016

The seismic behavior of a ${\frac{1}{2}}$ scaled, three-story three-bay RC frame with masonry infill walls was studied experimentally and numerically. Pseudo-dynamic test results showed that despite following the column design provisions of modern seismic codes and neglecting the presence of infill walls, shear induced damage is unavoidable in the boundary columns. A finite element model was validated by using the results of available one-story one-bay frame tests in the literature. Simulations of the examined test frame demonstrated that boundary columns are subjected to shear demands in excess of their shear capacity. Seismic assessment of the test frame was conducted by using ASCE/SEI 41-06 (2006) guidelines and the obtained results were compared with the damage observed during experiment. ASCE/SEI 41-06 method for the assessment of boundary columns was found unsatisfactory in estimating the observed damage. Damage estimations were improved when the strain limits were used within the plastic hinge zone instead of column full height.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.79-86
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• 2020

The performance enhancement of various damping systems from natural hazards has become an highly important issue in engineering field. In this paper, ENTA hysteretic dampers were tested under cyclic loadings to evaluate their performance in terms of ductility and energy dissipation. The test results showed that the hysteretic dampers are effective damping systems to enhance the buildings performance for remodeling and retrofit of buildings. Also, the hysteretic dampers were modeled in FEM(Finite Element Method) structural analysis program. As comparing the computer modeling and the experiment, this study model reflects the nonlinear behavior of steel and derives the hysteresis loop.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.75-84
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• 2010

원자력발전소에 설치되는 주요 전기기기들의 내부 부품을 내진검증하기 위해서는 캐비닛내부응답스펙트럼이 필요하고, 이는 캐비닛의 각 위치에서 정확한 지진응답을 구한 후에 생성이 가능하다. 반면에 대부분의 전기기기는 질량과 강성 분포가 복잡하기 때문에 해석적 방법에 의해 동적 분석을 수행하는 것이 어렵다. 이러한 여건을 감안하여 이 연구에서는 해석과 시험을 조합하여 기기의 지진응답을 예측하는 간편한 절차를 제안하였다. 제안된 절차는 먼저 충격시험을 통하여 규명된 실험모드특성을 이용하여 독립된 모드방정식을 구성하고, 이로부터 모드응답을 계산한 다음, 각 모드응답을 중첩함으로써 구조물의 지진응답을 예측한다. 제안된 절차의 신뢰성을 검증하기 위해서, 별도로 제작된 단순 강재 프레임 시편에 제안된 절차를 적용하여 지진응답을 예측하고, 이를 실제 진동대시험을 통하여 계측한 결과와 비교하였다. 이 연구를 통하여 충격시험에 의해 얻어진 실험모드특성을 이용하여 구조물의 지진응답을 비교적 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.9-18
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• 2012

본 연구에서는 진동대 실험을 통한 수계형 소화설비의 내진성능평가를 실시하였다. 실험에 사용된 수계형 소화설비 시설에는 일반 배관, 내진형 배관, 펌프 등 이다. 그리고 수계형 소화설비 시설의 동적거통특성을 파악하기 위하여 El-Centro 지진파 50%, 70%, 100%, 120% 수준의 가진을 가하였다. 그 결과, 내진형 설비보다 일반형 설비에서 변위 응답과 가속도 응답이 큰 것으로 보아 내진형 설비가 일반설비에 비해 내진성능이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 가진 수준별 가속도 응답스펙트럼을 통하여 일반형 시설과 내진형 시설의 성능 평가뿐만 아니라 작은 규모의 지진에서도 일반형 설비의 파괴가 일어날 수 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 수계 소화설비의 내진성능을 평가 할 수 있었고 수계 소화설비의 내진성능 기준을 검증할 수 있었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.14-24
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• 2023

본 연구의 목적은 커튼월의 내진성능을 향상시킨 커튼월 제품을 개발하고, 층간변위시험을 실시하여 내진성능을 검증하는 것이다. 이를 위하여 (재)한국건설생활환경시험연구원의 옥외실증센터에서 커튼월 시험체를 2개층 이상으로 제작하고 지진하중과 유사한 변위량을 유발한 후 커튼월의 파손상태를 확인하였다. 1차 시험을 실시한 결과, 내진등급(특) 기준에서는 커튼월 시제품의 프레임과 유리 파손이 발생되지 않았으나, 내진등급(I)과 내진등급(II ) 기준에서는 Weather Sealant가 일부 파손되었다. 그리고 AAMA 501.6(동적내진시험)에서 정한 최대 층간변위량 150mm를 가압하였을 때 유리가 파손되는 현상이 발생되었다. 2차 시험을 실시한 결과, 내진등급(특), 내진등급(I), 내진등급(II), AAMA 501.6에서 유리가 파손되는 문제가 발생되지 않았다. 따라서, 본 커튼월 시제품의 내진성능 시험을 실시한 (재)한국건설생활환경시험연구원에서 2016년 9월 경주 5.8 규모와 2017년 11월 포항 5.4 규모의 지진에도 커튼월 프레임과 프레임 간의 탈락, Weather Sealant의 찢어짐 그리고 유리가 파손되는 피해가 없을 것으로 사료된다는 판단을 받았다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권1호
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• pp.11-28
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• 2022

This paper considers the combination of cyclic and axial loads to investigate the hysteretic performance of H-section 6061-T6 aluminum alloy members. The hysteretic performance of aluminum alloy members is the basis for the seismic performance of aluminum alloy structures. Despite the prevalence of aluminum alloy reticulated shells structures worldwide, research into the seismic performance of aluminum alloy structures remains inadequate. To address this deficiency, we design and conduct cyclic axial load testing of three H-section members based on a reliable testing system. The influence of slenderness ratios and bending direction on the failure form, bearing capacity, and stiffness degradation of each member are analyzed. The experiment results show that overall buckling dominates the failure mechanism of all test members before local buckling occurs. As the load increases after overall buckling, the plasticity of the member develops, finally leading to local buckling and fracture failure. The results illustrate that the plasticity development of the local buckling position is the main reason for the stiffness degradation and failure of the member. Additionally, with the increase of the slenderness ratio, the energy-dissipation capacity and stiffness of the member decrease significantly. Simultaneously, a finite element model based on the Chaboche hybrid strengthening model is established according to the experiment, and the rationality of the constitutive model and validity of the finite element simulation method are verified. The parameter analysis of twenty-four members with different sections, slenderness ratios, bending directions, and boundary conditions are also carried out. Results show that the section size and boundary condition of the member have a significant influence on stiffness degradation and energy dissipation capacity. Based on the above, the appropriate material constitutive relationship and analysis method of H-section aluminum alloy members under cyclic loading are determined, providing a reference for the seismic design of aluminum alloy structures.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.67-76
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• 2023

본 연구에서는 기존 내력증진형 내진보강공법의 취약점을 개선 및 보완할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 내부접합형 합성내진보강공법 (Composite Seismic Strengthening Method, CSSM)을 제안하였다. CSSM 내진보강 시스템은 필요 내진보강량 산정이 간편한 강도증진형 내진보강법의 일종으로서, 전단파괴가 지배적인 우리나라 내진상세를 가지지 않는 기존 R/C 건물에 적용 시 내력증가가 효율적으로 가능한 내진 시스템 공법이다. 제안한 내부접합형 CSSM 공법의 내진안전성을 검토하기 위하여 내진상세를 가지지 않는 우리나라 R/C 건축물을 바탕으로 한 실물 2층 골조 실험체를 대상으로 유사동적실험을 실시하여, 지진에 대한 하중 및 변위 특성, 지진피해수준, 강도증진 효과, 변위제어능력을 중심으로 내진성능을 평가하였다. 유사동적 실험결과 개발공법인 CSSM 내진시스템은 효과적으로 전단내력을 증가시켰으며, 2400년 재현주기인 지진파에 대해서도 지진에 대한 변위를 효과적으로 억제시켰다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.625-632
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• 2015

본 연구에서는 내진설계 이전에 지어진 학교 건물을 대상으로 내진보강효과를 알아보기 위하여 CBD 시스템을 설치하여 기존 비내진 설계된 보강 RC골조 실험결과와 비교 분석하였다. 실험결과, 비내진 설계된 실험체는 좌 우측 기둥의 상 하부에 피해가 집중되면서 급격한 강도저하와 함께 취성적인 전단파괴의 양상을 나타낸 반면, CBD 시스템을 보강한 실험체는 강도 및 강성의 증가와 함께 탄소성 거동을 보이면서 에너지 흡수 능력이 큰 타원형의 이력특성을 나타내었다. 또한, 두 실험체의 강성저하를 비교한 결과 CBD 시스템을 보강한 실험체가 강성저하를 방지하는데도 효과적임을 알 수 있었다. 에너지소산능력도 CBD 시스템을 보강한 실험체가 비보강 실험체에 비해 약 4.0배의 향상된 결과를 나타내었다. 이러한 에너지소산능력의 증진은 내력과 변형 능력의 증진에 따른 결과라고 사료된다. 본 연구에서 제안하는 CBD 시스템을 적용할 경우 비내진 상세를 갖는 철근콘크리트 골조의 내력 증진 및 안전성 확보를 위해 국내 내진기준에서 요구하는 허용층간변형각 기준을 만족하도록 보강하는데 용이하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.