• Earthquakes and Structures
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• 제22권4호
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• pp.355-372
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• 2022

The study is part of an experimental program on full-scale Un-Reinforced Masonry (URM) wall panels strengthened with Textile reinforced mortars (TRM). Eight brick walls (two with and five without central opening), were tested under the diagonal tension (shear) test method in order to investigate the strengthening system effectiveness on the in-plane behaviour of the walls. All the URM panels consist of the innovative components, named "Orthoblock K300 bricks" with vertical holes and a thin layer mortar. Both of them have great capacity and easy application and can be constructed much more rapidly than the traditional bricks and mortars, increasing productivity, as well as the compressive strength of the masonry walls. Several parameters pertaining to the in-plane shear behaviour of the retrofitted panels were investigated, including shear capacity, failure modes, the number of layers of the external TRM jacket, and the existence of the central opening of the wall. For both the control and retrofitted panels, the experimental shear capacity and failure mode were compared with the predictions of existing prediction models (ACI 2013, TA 2000, Triantafillou 1998, Triantafillou 2016, CNR 2018, CNR 2013, Eurocode 6, Eurocode 8, Thomoglou et al. 2020). The experimental work allowed an evaluation of the shear performance in the case of the bidirectional textile (TRM) system applied on the URM walls. The results have shown that some analytical models present a better accuracy in predicting the shear resistance of all the strengthened masonry walls with TRM systems which can be used in design guidelines for reliable predictions.

• Steel and Composite Structures
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• 제37권3호
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• pp.341-351
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• 2020

Steel plate shear wall with self-centering energy dissipation braces (SPSW-SCEDB) is a lateral force-resisting system that exhibits flag-shaped hysteretic responses, which consists of two pre-pressed spring self-centering energy dissipation (PS-SCED) braces and a wall plate connected to horizontal boundary elements only. The present study conducted a series of cyclic tests to study the hysteretic performances of braces in SPSW-SCEDB and the effects of braces on the overall hysteretic characteristics of this system. The SPSW-SCEDB with PS-SCED braces only exhibits excellent self-centering capability and the energy loss caused by the large inclination angle of PS-SCED braces can be compensated by appropriately increasing the friction force. Under the combined effect of the two components, the SPSW-SCEDB exhibits a flag-shaped hysteretic response with large lateral resistance, good energy dissipation and self-centering capabilities. In addition, the wall plate is the primary energy dissipation component and the PS-SCED braces provide supplementary energy dissipation for system. The PS-SCED braces can provide up to 90% self-centering capability for the SPSW-SCEDB system. The compressive bearing capacity of the wall plate should be smaller than the horizontal remaining restoring force of the braces to achieve better self-centering effect of the system.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.53-61
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• 2004

최근 도심지에 건설되고 있는 대부분의 주상복합건물과 아파트들은 다양한 공간을 구성하기 위해 주로 복합구조형식을 채택하고 있다. 특히, 이러한 구조형식들 중의 하나인 상부벽식-하부골조시스템은 전이층에서 서로 연결되는 전단벽형식과 골조형식을 모두 포함하고 있다. 그러나 이 시스템은 구조적인 안전성 측면에서 볼 때 매우 불합리하며, 전이층에서의 응력분포를 파악하기 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 연직 및 정적 횡하중이 작용하는 전이보 시스템의 전단벽 배치에 따른 구조적인 거동과 응력분포를 분석하고자 함에 있으며, 또한 해석결과를 바탕으로 전이층부근에서의 하중의 전달경로 및 응력집중현상을 파악하고, 전단벽과 전이보의 효율적인 설계를 위한 방안을 제시하고자 한다.

• Earthquakes and Structures
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• 제13권3호
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• pp.289-297
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• 2017

This paper presents seismic performance and reliability evaluation on steel-timber hybrid shear wall systems composed of steel moment resisting frames and infill light frame wood shear walls. Based on experimental observations, damage assessment was conducted to determine the appropriate damage-related performance objectives for the hybrid shear wall systems. Incremental time-history dynamic analyses were conducted to establish a database of seismic responses for the hybrid systems with various structural configurations. The associated reliability indices and failure probabilities were calculated by two reliability methods (i.e., fragility analysis and response surface method). Both methods yielded similar estimations of failure probabilities. This study indicated the greatly improved seismic performance of the steel-timber hybrid shear wall systems with stronger infill wood shear walls. From a probabilistic perspective, the presented results give some insights on quantifying the seismic performance of the hybrid system under different seismic hazard levels. The reliability-based approaches also serve as efficient tools to assess the performance-based seismic design methodology and calibration of relative code provisions for the proposed steel-timber hybrid shear wall systems.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.435-438
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• 2005

The use of new hybrid systems that combine the advantages of steel and reinforced concrete structures has gained popularity. One of these new mixed systems consists of steel beams and reinforced concrete shear wall, which represents a cost- and time-effective type of construction. A number of previous studies have focused on examining the seismic response of steel coupling beams in a hybrid wall system. However, the shear transfer of steel coupling beam-wall connections with panel shear failure has not been thoroughly investigated. The objective of this research was to investigate the seismic performance of steel coupling beamwall connections governed by panel shear failure. To evaluate the contribution of each mechanism, depending upon connection details, an experimental study was carried out The test variables included the reinforcement details that confer a ductile behaviour on the steel coupling beam-wall connection, i.e., the face bearing plates and the horizontal ties in the panel region of steel coupling beam-wall connections. It investigates the seismic behaviour of the steel coupling beams-wall connections in terms of the deformation characteristics. The results and discussion presented in this paper provide background for a companion paper that includes a design model for calculating panel shear strength of the steel coupling beam-wall connections.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.99-106
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• 2019

횡력을 받는 전단벽-골조 시스템은 휨거동을 하는 전단벽과 전단거동을 하는 골조가 슬래브의 강체평면운동(Diaphragm Action)을 통하여 상호작용하여 수평력에 효율적으로 저항하는 시스템이다. 횡력을 받는 골조의 거동은 보와 기둥의 휨 변형에 의한 골조의 수평 전단변형과 기둥의 축 변형에 의한 골조의 휨 변형으로 구분 할 수 있다. 일반적으로 전단벽-골조 시스템의 근사해석 시 골조의 휨변형은 무시하여 왔으나, 건물의 높이가 증가 할수록 골조의 휨 거동은 큰 영향을 미칠 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 횡력을 받는 전단벽-골조 시스템의 근사해석 시 기둥의 축 변형을 고려하기위하여 병렬전단벽 시스템(Coupled Shear Wall System)의 해석 시 사용하는 연속매체모델(Continuous Medium Model)을 이용하여 횡 변위 및 부재력을 산정할 수 있는 근사식을 수정 제시 하였다. 새롭게 제시된 근사식을 검토하기 위하여 기존 식과 컴퓨터에 의한 Matrix해석 결과와 비교하였으며, 비교결과 건물 높이가 높을수록 본 연구에서 제시한 근사해석 식이 기존 식보다 Matrix 해석 결과에 가깝게 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제46권1호
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• pp.1-17
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• 2013

In this study, the modified finite element- transfer matrix methods are proposed for free vibration analysis of asymmetric structures, the bearing system of which consists of shear wall-frames. In the study, a multi-storey structure is divided into as many elements as the number of storeys and storey masses are influenced as separated at alignments of storeys. The shear walls and frames are assumed to be flexural and shear cantilever beam structures. The storey stiffness matrix is obtained by formulating the governing equation at the center of mass for the shear walls and the frames in the i.th floor. The system transfer matrix is constructed in the dimension of $6{\times}6$ by transforming the obtained stiffness matrix. Thus, the dimension, which is $12n{\times}12n$ in classical finite elements, is reduced to the dimension of $6{\times}6$. To study the suitability of the method, the results are assessed by solving two examples taken from the literature.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.351-365
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• 2002

현재 국내에서는 벽체와 바닥판으로만 구성된 벽식 구조형식의 아파트 건물이 많이 사용되고 있다. 또한 청력에 대한 저항이 뛰어나기 때문에 전단벽 코어를 갖는 입체골조구조물이 고층 빌딩의 구조시스템으로 자주 이용된다. 기능적인 이유로 인해 이러한 구조물들의 전단벽에는 하나 또는 여러 개의 개구부가 발생하게 된다. 개구부가 있는 전단벽을 정확하게 해석하기 위해서는 여러 개의 유한요소를 사용하여 구조물을 세분모형화하는 것이 필요하다. 그러나, 전체 구조물을 유한요소로 세분하여 모형화하는 것은 막대한 해석시간과 컴퓨터 메모리를 소요하게 된다. 개구부의 수, 크기, 위치에 상관없이 적용할 수 있는 효율적인 해석기법이 본 논문에서 제안되었다. 제안된 해석기법에서는 슈퍼요소와 부분구조, 행렬응축, 가상보 등을 이용하였고 제안된 해석기법의 효율성을 검증하기 위해 벽식구조물과 전단벽 코어를 갖는 입체골조구조물의 3차원 해석이 수행되었다. 예제구조물의 해석을 통해 제안된 해석기법이 해석시간과 컴퓨터메모리를 크게 감소시키고, 정확한 해석결과를 얻을 수 있음이 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.743-750
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• 2016

본 연구에서는 초고층건물의 횡력저항 구조형식으로 널리 사용되는 병렬전단벽-커플링보 구조시스템에서 전단벽의 강도, 강성이 커플링보의 설계 강도에 미치는 영향을 분석하였다. 커플링보에 발생하는 설계내력은 코어벽체의 두께와 콘크리트의 강도가 변하더라도 층별 설계내력은 유사한 경향을 보이고 있으며, 벽체 콘크리트 강도와 두께에 따라 커플링보에 발생하는 외력은 다소 감소하는 경향이 있다. 커플링보의 설계내력은 6개 모델 전부 40층 건물에서, 10층에서 15층의 범위에서 가장 높게 발생하고 있음을 알 수 있다. 즉, 병렬전단벽의 휨변형 변곡점이 형성되는 건물높이의 0.25H~0.375H 위치에서 최대 부재력이 발생한다. 벽체두께가 증가 할수록 코어내부의 커플링보의 발생 외력은 점차 증가하는 것으로 확인되었다. 또한 벽체 두께가 두꺼워질수록 벽체의 콘크리트 강도 증가에 따른 커플링보의 부재력 변화는 적게 나타나는데, 이는 벽체 두께가 두꺼우므로 콘크리트 강도변화의 영향이 적게 미치는 것으로 분석된다. 병렬전단벽의 두께증가는 콘크리트의 강도증가보다 강성변화에 큰 영향을 미치고, 이에 따라 커플링보의 부재력 변화에도 더 큰 영향을 미치는 것으로 분석된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권1호
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• pp.37-46
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• 2021

In this study, a method for free vibration analysis of wall-frame systems built on weak soil is proposed. In the development of the method, the wall-frame system that constitutes the superstructure was modeled as flexural-shear beam. In the study, it is accepted that the soil layers are isotropic, homogeneous and elastic, and the waves are only vertical propagating shear waves. Based on this assumption, the soil layer below is modeled as an equivalent shear beam. Then the differential equation system that represented the behavior of the whole system was written for both regions in a separate way. Natural periods were obtained by solving the differential equations by employing boundary conditions. At the end of the study, two examples were solved and the suitability of the proposed method to the Finite Element Method was evaluated.