• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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• pp.303-310
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• 2003

Small-scale models have been frequently used for experimental evaluation of seismic performance because of limited testing facilities and economic reasons. However, there are not enough studies on similitude law for analogizing prototype structures accurately with small-scale models, although conventional similitude law based on geometry is not well consistent in the inelastic seismic behavior. When fabricating prototype and small-scale model of reinforced concrete structures by using the same material, added mass is demanded from a volumetric change and scale factor could be limited due to size of aggregate. Therefore, it is desirable that different material is used for small-scale models. Thus, a modified similitude law could be derived depending on geometric scale factor and equivalent modulus ratio. In this study, compressive strength tests are conducted to analyze equivalent modulus ratio of micro-concrete to normal-concrete. Equivalent modulus ratios are divided into elastic, weak nonlinear and strong nonlinear phases, which are based on ultimate strain level. Therefore, an algorithm adaptable to the pseudodynamic test, considering equivalent three phase similitude law based on seismic damage levels, is developed. In addition, prior to tile experiment, it is verified numerically if tile algorithm is applicable to the pseudodynamic test.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권5호통권39호
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• pp.35-43
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• 2004

대형 구조물의 지진응답을 실험적으로 연구할 경우, 실험장비의 용량과 실험모형의 크기 제약으로 인하여 축소모형이 일반적으로 적용되고 있다. 그러나 구조물의 지진응답은 비탄성 거동을 나타내기 때문에 거동예측이 복잡함에도 불구하고, 축소모형의 지진실험 결과로부터 원형구조물의 지진응답을 유추하기 위한 상사법칙의 연구는 미비한 실정이다. 철근콘크리트 구조물의 축소모형 제작 시 상사율이 커지면 상대적으로 부가질량이 증가하며, 또한 굵은 골재 크기의 영향으로 원형구조물과 축소모형의 제작에 동일한 재료를 사용하지 않는 것이 바람직하다. 따라서 동일한 재료를 사용하지 않을 경우, 상사법칙은 기하학적인 상사율과 재료적인 등가탄성계수비에 의존하게 된다. 본 연구에서는 원형구조물과 축소모형에 각각 적용되는 normal-concrete와 micro-concrete의 재료 비선형성을 파악하기 위해 압축강도시험을 수행하여, 재료의 거동구간을 극한 변형률을 기준으로 등가의 다단계로 나누어 등가탄성계수비를 적용시킴으로써 지진손상의 정도를 고려할 수 있는 equivalent multi-phase similitude law를 유도하였다. 유도된 상사법칙을 고려한 유사동적실험 알고리즘을 구성하였으며, 실험적인 검증을 위하여 철근콘크리트 column에 대하여 원형구조물과 1/5축소모형을 재료시험에서 정의한 등가탄성계수비를 고려하여 설계, 제작하였다. 검증실험에서는 constant modulus ratio와 variable modulus ratio를 적용하여 준정적실험과 유사동적실험을 수행한 결과, equivalent multi-phase similitude law를 고려한 유사동적실험 알고리즘에 의한 축소모형의 응답결과가 원형구조물의 거동을 비교적 정확히 재현함을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.455-456
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• 2009

최근 국내에서 내진성능평가를 위한 실험 시 구조물의 크기, 실험장비의 성능 등 여러 가지 제약 여건을 극복하고자 축소모형을 통하여 유사동적실험과 진동대실험을 수행하고 있지만 상사법칙에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 대해 경제성과 신뢰성을 갖는 적절한 상사법칙을 제안하고자 한다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.545-552
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• 2006

Small-scale models have been frequently used for seismic performance tests because of limited testing facilities and economic reasons. However, there are not also enough studies on similitude law for analogizing prototype structures accurately with small-scale models, although conventional similitude law based on geometry similitude is not well consistent in their inelastic seismic behaviors. When fabricating prototype and small-scale model of reinforced concrete structures by using the same material, added mass is demanded from a volumetric change and scale factor could be limited due to aggregate size. Therefore, it is desirable to use different materials for small-scale model. In our recent study, a modified similitude law was derived depending on geometric scale factor, equivalent modulus ratio and ultimate strain ratio. And quasi-static and pseudo-dynamic tests on the specimens are carried out using constant and variable modulus ratios, and correlation between prototype and small-scale model is investigated based on their test results. In this study, tests on scaled model of different concrete compressive strength aye carried out. In shaking table tests, added mass can not be varied. Thus, constant added mass on expected maximum displacement was applied and the validity was verified in shaking table tests. And shaking table tests on non-artificial mass model is carried out to settle a limitation of acceleration and the validity was verified in shanking table tests.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.101-108
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• 2003

실험장비의 용량 제약, 경제적인 이유 등으로 지진하중에 대한 구조물의 동적 거동을 연구할 경우, 보편적으로 축소모형이 많이 적용되고 있다. 그러나 구조물의 지진응답은 비탄성 거동을 나타내기 때문에 거동예측이 복잡함에도 불구하고, 축소모형의 지진실험 결과로부터 원형구조물의 지진응답을 유추하기 위한 상사법칙의 연구는 미비한 실정이다. RC구조물의 축소모형 제작 시 상사율이 커지면 상대적으로 부가질량이 증가하며, 또한 굵은 골재 크기의 영향으로 원형구조물과 축소모형의 제작에 동일한 재료를 사용하지 않는 것이 바람직하다. 따라서 동일한 재료를 사용하지 않을 경우, 상사법칙은 기하학적인 상사율과 재료적인 등가탄성계수비에 의존하게 된다. 본 연구에서는 원형구조물과 축소모형에 각각 적용되는 normal-concrete와 micro-concrete의 재료 비선형성을 파악하기 위해 압축강도시험을 수행하여, 재료의 거동구간을 등가의 다단계로 나누어 등가탄성계수비를 적용시킴으로써 지진손상의 정도를 고려할 수 있는 Equivalent multi-phase similitude law를 유도하였다. 이러한 상사법칙을 적용한 유사동적실험 알고리즘을 구축하여 수치해석적인 검증을 수행하여 유사동적실험의 적용성을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.49-57
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• 2003

지진하중에 대한 구조물의 동적 거동과 내진성능을 평가하기 위하여 유사동적실험기법이 흔히 사용되고 있으나, 실험장비의 제약과 구조물의 규모 등으로 대부분 축소모형실험에 의존하고 있다. 그러나 일반적인 상사법칙은 탄성범위에서 유도된 것으로 지진거동과 같은 비탄성 거동을 예측하는 경우에는 한계가 있기 때문에 축소모형의 실험결과를 원형 구조물에 직접 적용하는 것은 많은 주의가 필요하다. 본 연구에서는 원형구조물과 축소모형에 대한 철골모형을 실험 대상으로 하여 실제 축소모형 실험결과로부터 원형구조물의 거동을 예측하는 경우의 문제점을 확인하고, 그 해결방법을 모색하고자 한다. 실제로 축소모형실험에서는 원형구조물의 경계조건을 정확히 재현하기 어려우며, 축소모형의 제작과정과 실험과정에서의 모든 오차가 강성의 변화로 반영되어 나타난다. 따라서 본 연구에서는 기하학적 상사율과 축소모형의 변화된 강성비를 함께 고려한 수정된 상사법칙을 제안하였으며, 수정된 상사법칙이 적용된 축소모형에 대하여 유사동적실험을 수행하여 지진응답결과를 원형구조물의 결과와 비교하였다. 축소모형에 대한 유사동적실험결과로부터 제안된 상사법칙을 적용함으로써 원형구조물의 지진응답 재현이 효과적임을 입증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권9호
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• pp.91-103
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• 2004

지반-유체-구조물 시스템에 대한 1g 진동대 실험을 위한 상사법칙의 유효성을 검증하기 위하여 일련의 모형실험을 수행하였다. 크기가 서로 다른 3가지의 모형에 대한 실험결과 분석에는 lai가 제안한 상사법칙뿐만 아니라 과잉간극수압 발생을 위한 정상상태개념도 적용하여 각 크기의 모형이 예측하는 안벽시스템의 거동을 서로 비교하였다. 그 결과, 가속도와 과잉간극수압, 그리고 변위 응답의 경우, 가장 작은 모형벽체와 가장 큰 모형벽체는 비슷한 값을 예측한 반면, 중간크기의 모형벽체는 공진현상으로 인해 엉뚱하게 큰 값을 예측하였다. 또한 벽체의 수직침하와 회전각은 모형의 크기와 관계없이 모형벽체시스템의 크기가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1993년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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• pp.98-100
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• 1993

When we want to reproduce transport of sediment in the fields in a laboratory, we have to establish a similitude law. A similitude law is necessary when sediment transport of field is reproduced in a laboratory. When we apply our knowledge about sediment transport obtained in the laboratory to predict sediment transport in the field, we can apply Froudian law to a fluid motion that becomes agitation agency and transporting flow of sediment movement. (omitted)

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권3호
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• pp.345-364
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• 2002

The scaling laws for vibration response of anti-symmetrically laminated plates are derived by applying the similitude transformation to the governing differential equations directly. With this approach, a closed-form solution of the governing equations is not required. This is a significant advantage over the method employed by other researchers where similitude transformation is applied to the closed-form solution. The scaling laws are tested by comparing the similitude fundamental frequencies to the theoretical fundamental frequencies determined from the available closed-form solutions. In case of complete similitude, similitude solutions from the scaling laws exactly agree with the theoretical solutions. Sometimes, it may not be feasible to select the model which obeys the similarity requirement completely, therefore partial similitude is theoretically investigated and approximate scaling laws are recommended. The distorted models in stacking sequences and laminated material properties demonstrate reasonable accuracy. On the contrary, a model with distortion in fiber angle is not recommended. The derived scaling laws are very useful to determine the vibration response of complex prototypes by performing the experiment on a model with required similarities.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.119-120
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• 2010

최근 국내에서 내진성능평가를 위한 실험 시 구조물의 크기, 실험장비의 성능 등 여러 가지 제약여건을 극복하고자 축소모형을 통하여 유사동적실험과 진동대실험을 수행하고 있지만 상사법칙에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 대해 경제성과 신뢰성을 갖는 적절한 상사법칙을 제안하고자 한다.