• Structural Engineering and Mechanics
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• 제26권3호
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• pp.263-276
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• 2007

Steel frame structures have been widely used in multi-storey and high-rise buildings and the connections in these structures are critical. In the Northridge and Kobe Earthquake, beam-column connections suffered damage due to brittle fracture. According to seismic design codes, ductility of the beam to column connection is also necessary. A study on the behavior of a beam to column connection with the aim of improving ductility as well as preventing brittle failure was carried out. In order to control the position of a plastic hinge on the beam, a connection with a hole in the beam web was developed. Five specimens with different parameters under cyclic load were assessed. The results are presented in terms of the stress distribution of the beam, hysteretic behavior, and ultimate capacity. Furthermore, the finite element method was also used to analyze the model, and the results were compared with those obtained from the experiment. It is shown from the analysis and experimental results that this type of connection is effective in terms of improving ductility for a beam to column connection in low-rise buildings.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권3호
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• pp.137-141
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• 1999

다방위 역수직 탄성파 기록을 사용하여 매질의 속도 이방성을 분석하고자 한 개의 시추공 내의 120개 진원으로부터 발생한 탄성파를 지표상의 5개의 측점에서 동시에 기록하였다. 본 실험에서 방위가 다른 측점에서 기록의 초동을 비교하여 속도 이방성을 산출하고자 하였다. 그러한 목적을 달성하기 위해서는 초동을 피킹하기 전에 수진점 정보정이 필요한데, 수진점의 수가 제한적인 역수직 탄성파인 경우는 신뢰할만한 정보정 값을 얻기가 어렵다. 따라서 본 실험에서는 초동을 측정하는 대신에 각 기록의 무브아웃 속도를 산출하고자 하였다. 본 실험에서 각 방위에서, 측정할만한 속도 차이를 발견했으며, 이 속도 이방성은 본 지역에서 과거에 실시된 이방성 연구 결과와 일치함을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권6호
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• pp.865-876
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• 2022

The slit members have lower strength and lower stiffness, which might lead to lower energy dissipation. In order to improve the seismic performance of the slit members, the paper proposes the shear lead damper, which has stable performance and small deformation energy dissipation capacity. Therefore, the shear lead damper can set in the vertical silts of the slit member to transmit the shear force and improve energy dissipation, which is suitable for the slit member. Initially, the symmetrical teeth-shaped lead damper was tested and analyzed. Then the staggered teeth-shaped lead dampers were developed and analyzed, based on the defect analysis and build improvements of the symmetrical specimen. Based on the parameter analysis, the main influence factors of hysteretic performance are the internal teeth, the steel baffles, and the width and length of damper. Finally, the theoretical analysis was presented on the hysteretic curve. And the skeleton curve and hysteresis path were identified. Based on the above theoretical analysis, the design method was proposed, including the damping force, the hysteresis model and the design recommendations.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.59-70
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• 2022

In SRC column, the closed hoops are applied with the same detail of both 135° standard hooks to expect the same performance as hoops of RC columns. This standard detail is actually complicated to construct, thus, two separating rebars are connected in the form of a square shape and welded over the overlapping section. But this is also complicated in construction practice. Therefore, this study describes experimental results regarding cyclic behaviors shown with alternative hoops cramped by the steel clip type-binding device instead of welding and standard specimen. As a result of the experiment, the specimens with alternative hoops of the SRC column showed comparable performance to the specimens with closed hoops. Therefore, it can be evaluated that the alternative hoops applied with the rebar confinement clips in the SRC column can replace the closed hoop.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.105-117
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• 2015

The purpose of this study is to develop a new seismic resistant method by using precast concrete wall panels for existing low-rise, reinforced concrete beam-column buildings such as school buildings. Three quasi-static hysteresis loading tests were experimentally performed on one unreinforced beam-column specimen and two reinforced specimens with L-type precast wall panels. The results were analyzed to find that the specimen with anchored connection experienced shear failure, while the other specimen with steel plate connection principally manifested flexural failure. The ultimate strength of the specimens was determined to be the weaker of the shear strength of top connection and flexural strength at the critical section of precast panel. In this setup of L-type panel specimens, if a push loading is applied to the reinforced concrete column on one side and push the precast concrete panel, a pull loading from upper shear connection is to be applied to the other side of the top shear connection of precast panel. Since the composite flexural behavior of the two members govern the total behavior during the push loading process, the ultimate horizontal resistance of this specimen was not directly influenced by shear strength at the top connection of precast panel. However, the RC column and PC wall panel member mainly exhibited non-composite behavior during the pull loading process. The ultimate horizontal resistance was directly influenced by the shear strength of top connection because the pull loading from the beam applied directly to the upper shear connection. The analytical result for the internal shear resistance at the connection pursuant to the anchor shear design of ACI 318M-11 Appendix-D except for the equation to predict the concrete breakout failure strength at the concrete side, principally agreed with the experimental result based on the elastic analysis of Midas-Zen by using the largest loading from experiment.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.95-104
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• 2007

편심 하중을 받는 철근 콘크리트 기둥에서 띠철근과 콘크리트 강도의 영향을 파악하기 위하여 콘크리트 압축강도, 띠철근 배근간격 및 형상, 편심비를 주요 변수로 하여 단면 $200mm{\times}200mm$의 시험체 24개를 실험하였다. 이러한 연구를 통하여 콘크리트 기둥은 편심거리비, 띠철근 배근간격, 띠철근 배근형태 등에 관계없이 콘크리트 강도가 증가할수록 취성적으로 거동하였고, 편심거리비가 증가할수록 띠철근 배근에 의한 연성 증가 효과는 감소함을 알 수 있었다. 띠철근 배근간격이 100mm에서 30mm로 줄어들 경우, 최대 내력은 10~20% 증가하였으며, 최대 내력 이후에도 보다 연성적으로 거동하였다. 그러므로 고강도 콘크리트 기둥에서 적당한 연성과 강도를 확보하기 위해서는 일반강도 콘크리트에 비하여 더 많은 띠철근 체적비와 밀실한 띠철근 배근이 필요하였으며, 띠철근 배근 간격만을 제한하는 현재의 대한건축학회 내진 기준은 고강도 콘크리트 사용 시 띠철근의 배근 효과와 부재 연성 확보 측면에서 불안전하였으며, 띠철근을 콘크리트 강도와 연계하는 새로운 내진 기준이 필요한 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권3호
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• pp.241-249
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• 2006

한국의 지질 환경은 암석 분포가 매우 다양하고 복잡한 구조 활동의 영향을 받아 지하매질의 이방성 특성이 국부적으로 심하게 변화한다. 기존의 이방성 주시 모델링의 경우 지질 모델을 2차원으로 단순화시킴으로써 이러한 복잡한 지질 환경을 제대로 고려할 수 없었다. 또한 약 이방성 가정을 사용하여 실제로 나타날 수 있는 지하 매질의 심각한 이방성 영향을 주시 모델링에서 고려할 수 없었다. 이에 이 연구에서는 보다 실제적이고 복잡한 3차원 횡등방성 매질(transversely isotropic media)에서 q-P파의 초동 주시 양상을 모사할 수 있는 주시 모델링 알고리듬을 개발하였다. 이 알고리듬에서는 2차원 비선형 주시 내삽(2D nonlinear traveltime interpolation) 기법과 주시의 3차원 격자 채움법(mapping)을 이용한 직접 전파법(direct calculation)을 통해 급격한 물성의 변화에도 주시 계산이 가능하도록 하였다. 또한, 최소 주시 계산과정에서 수치 미분을 통한 최대 경사법(steepest descent method)을 사용하여 약 이방성 가정을 극복하였다. 개발된 알고리듬은 해석해와 비교하여 그 타당성을 검증하였고 3차원 2층구조에 대한 주시 계산을 수행하여 물성이 급격히 변화하는 모델에 대해서도 안정적으로 주시 계산이 이루어짐을 확인하였다. 이 연구에서 개발한 3차원 주시 모델링 알고리듬은 향후 구조보정이나 토모그래피 알고리듬 개발에 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권4호
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• pp.316-327
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• 2009

1999년 국내 지진관측소 표준안이 제안된 이후로, 주요 지진관측 기관 대부분의 관측소에는 Quanterra 기록계가 설치되어 운영되고 있다. Quanterra 기록계에서는 실시간 이벤트 패킷과 데이터 패킷이 생성, 전송된다. 이벤트 패킷의 특성과 각 성분별 데이터 패킷의 데이터 센터 도착 시간을 분석하였다. 초당 100샘플의 속도 자료 기반 실시간 이벤트 패킷의 신호 대 잡음비와 신호 주기를 이용하여 실제 지진의 P파와 연관이 있는 패킷 선택 기준을 도출하였다. 선택된 이벤트 패킷의 시간 정보를 이용, 진앙을 추정하고 분석하였다. 시험 운영 결과 이벤트 패킷은 데이터 패킷에 비해 평균 3~4초 빨리 도착하며, 그 개수도 데이터 패킷에 비해 0.3%에 불과하다. 전체 이벤트 패킷 중 약 5% 만이 실제 지진의 P파와 연관된 이벤트 패킷으로 선택되었다. 선택된 이벤트 패킷을 이용하여 내륙에서 발생한 규모 2.5 이상의 지진에 대해서는 20초 이내에 10 km 이내의 오차로 진앙을 결정할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제22권4호
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• pp.276-283
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• 2012

화강암(풍화), 석회암, 사암, 응회암, 셰일, 현무암 등 6가지 국내 암석을 대상으로 동결-융해에 의한 암석의 풍화과정을 실험하였다. 동결-융해 시 온도범위는 $-20^{\circ}C{\sim}10^{\circ}C$로 최대 40회까지 동결-융해를 반복하면서 비중, 공극률, 탄성파 속도, 쇼어경도를 측정하였다. 동결-융해 횟수가 증가함에 따라 공극률이 큰 화강암(w), 셰일, 현무암의 경우 기존의 균열이 성장하는 것이 뚜렷이 관찰되었고 시험편이 상하부로 분리되기도 하였다. 비중의 변화는 뚜렷이 관찰되지 않았다. 화강암(w), 셰일, 현무암의 탄성파 속도와 쇼어경도 값은 동결-융해에 의해 크게 감소하였고 석회암, 사암, 응회암의 경우 그 변화폭이 작았다. 공극률의 경우 인장강도가 작은 화강암(w), 셰일, 현무암이 크게 증가하였고 나머지 암종은 거의 변화하지 않았다. 실험 결과를 이용하여 선형 회귀식을 도출하였고, 각 회귀식의 계수와 동결-융해 풍화 민감도(=초기 공극률/초기 인장강도)와의 상관관계를 살펴보았다. 이를 이용하여 암석의 초기 물성 값만으로도 동결-융해에 의한 풍화를 예측 가능할 것으로 판단된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제25권2호
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• pp.155-167
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• 2020

This paper demonstrates a real-time hybrid substructuring (RTHS) shake table test to evaluate the seismic performance of a base isolated building. Since RTHS involves a feedback loop in the test implementation, the frequency dependent magnitude and inherent time delay of the actuator dynamics can introduce inaccuracy and instability. The paper presents a robust stability and performance analysis method for the RTHS test. The robust stability method involves casting the actuator dynamics as a multiplicative uncertainty and applying the small gain theorem to derive the sufficient conditions for robust stability and performance. The attractive feature of this robust stability and performance analysis method is that it accommodates linearized modeled or measured frequency response functions for both the physical substructure and actuator dynamics. Significant experimental research has been conducted on base isolators and dampers toward developing high fidelity numerical models. Shake table testing, where the building superstructure is tested while the isolation layer is numerically modeled, can allow for a range of isolation strategies to be examined for a single shake table experiment. Further, recent concerns in base isolation for long period, long duration earthquakes necessitate adding damping at the isolation layer, which can allow higher frequency energy to be transmitted into the superstructure and can result in damage to structural and nonstructural components that can be difficult to numerically model and accurately predict. As such, physical testing of the superstructure while numerically modeling the isolation layer may be desired. The RTHS approach has been previously proposed for base isolated buildings, however, to date it has not been conducted on a base isolated structure isolated at the ground level and where the isolation layer itself is numerically simulated. This configuration provides multiple challenges in the RTHS stability associated with higher physical substructure frequencies and a low numerical to physical mass ratio. This paper demonstrates a base isolated RTHS test and the robust stability and performance analysis necessary to ensure the stability and accuracy. The tests consist of a scaled idealized 4-story superstructure building model placed directly onto a shake table and the isolation layer simulated in MATLAB/Simulink using a dSpace real-time controller.