As concrete dominates the construction industry, alternatives to traditionally used steel reinforcement are being sought. This study explored the suitability of carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) as a substitute within rigid frames, focusing on its impact on section ductility and overall structural durability against seismic events. However, current design guidelines address quasi-static loads, leaving a gap for dynamic or extreme circumstances. Our approach included multiscale simulations, parametric study, and energy dissipation analyses, drawing upon a unique adaptation of modified compression field theory. In our efforts to optimize macro and microparameters to improve yield strength, manage brittleness, and govern failure modes, we also recognized the potential of CFRP's high corrosion resistance. This characteristic of CFRP could significantly reduce the frequency of required repairs, thereby contributing to enhanced durability of the structures. The research reveals that CFRP's durability and seismic resistance are attributed to plastic joints within compressed fibers. Notably, CFRP can impart ductility to structural designs, effectively balancing its inherent brittleness, particularly when integrated with quasi-brittle materials. This research challenges the notion that designing bendable components with carbon fiber reinforcement is impractical. It shows that creating ductile bending components with CFRP in concrete is feasible despite the material's brittleness. This funding overturns conventional assumptions and opens new avenues for using CFRP in structural applications where ductility and resilience are crucial.
본 연구는 다문화가정 청소년의 원활한 학교생활이 통합사회 구현을 위한 기틀로서의 다문화 지원정책 및 실천에 중요한 부분으로 인식함을 전제로, 이들의 학교적응유연성에 의미 있는 체계요소들(개인, 가정, 학교)이 어떠한 효과를 미치는지 실증적으로 분석함으로써 다차원적 실천체계의 구성에 실효성 높은 함의를 이끌어 내고자 하였다. 이에 본 연구는 체계수준별 중요변수인 자아정체성(개인요인)과 부모 양육태도(가족요인)를 독립변수로, 교사지지와 교우지지로 구성된 학교지지(학교요인)를 조절변수로 각각 설정한 인과모형을 설정하고, 경기 및 강원지역 중·고등학생 162명을 대상으로 면접에 의한 설문조사를 통해 자료를 수집한 후 다중회귀분석을 통해 효과를 분석하였다. 분석결과, 청소년의 자아정체성 및 부모 양육태도가 학교적응유연성에 정(+)적인 영향을 미침에 있어 학교지지가 상당히 중요한 정적 조절효과를 가짐이 확인되었고, 특히 자아정체성의 영향력에 대한 교우지지의 조절효과가 상대적으로 보다 중요함이 확인되었다. 이에 다문화가정 청소년의 학교적응유연성 강화를 통한 순적한 학교생활 지원을 위해 개인에 초점 맞춰진 개별적 개입지원에 추가로 학교지지를 적극 적용하는 전략이 요구됨을 제언하였다.
그린인프라는 지속가능한 커뮤니티를 조성하는 데에 주요한 전략으로 고려되고 있다. 하지만 도시 레질리언스와 시스템의 역동성이라는 관점에서 그린인프라에 관한 연구는 아직 부족하며 이를 어떻게 물리적인 적용과 융합하는가에 관한 연구 역시 미미하다. 본 연구는 두 가지의 원인에 주목한다. 첫째는 정적변수를 고려하는 기존의 그린인프라 계획과 동적변수를 고려하는 도시모델링 연구 사이의 간극이며, 둘째는 도시모델링 연구와 조경설계 간의 정보 및 방법의 차이이다. 본 연구는 도시성장에 따른 그린인프라의 수요의 분포를 전망하며 설계의사결정을 지원하는 융합모델링을 제안한다. LEAM모델과 MCDA모델을 융합하여 그린인프라의 서비스와 사회경제적 도시변화의 관계성을 평가하고, 2050년의 그린인프라의 수요를 공간적으로 전망한다. 모델의 결과는 시카고 외곽에서의 도시화가 진행될수록 생태시스템 서비스의 질적 저하가 일어날 가능성이 있음을 말한다. 이는 경제성장에 의해 그린인프라에 대한 수요가 지리적으로 변화할 수 있음을 나타내며, 그린인프라 전략이 현재와 미래를 유동적이자 포괄적으로 고려해야 함을 제안한다. 나아가 본 연구는 스튜디오 환경에서의 생산된 정보를 학생들과 공유하여 근거기반 설계의 적용과 가능성에 관해 논의한다. 지오디자인의 관점에서 그린인프라 설계 및 계획과 도시시스템 연구의 융합을 통해 효율적인 설계의사결정을 지원함으로써 보다 탄력적인 도시환경을 조성하는데 기여하고자 한다.
국제해사기구의 e-Navigation 전략에 포함된 PNT서비스의 신뢰성 향상을 위해 GNSS 부재 시에도 활용 가능한 해사업무용 비동기식 R-mode인 AIS-TWR 기법을 제안하고 성능을 평가하였다. 기존 정밀 동기에 기반을 둔 동기식 측위 기법과 달리 동기가 되어 있지 않은 경우에도 메시지 교환을 통해 거리 측정이 가능하도록 AIS시스템 사양에 따른 동작 시나리오 제안 및 오차 요인을 분석하고 관련 식과 알고리즘을 도출하였다. 제안 기법의 성능 평가를 위해 추정 가능 한계를 나타내는 크래머-라오 하한을 제시하였으며 3km의 정적 환경에 놓인 두 AIS 시스템을 대상으로 AIS-TWR 기법에 의한 시뮬레이션 결과 참 값 대비 약 41m의 추정 오차를 보였다.
Zheng, Yue;Dong, You;Chen, Bo;Anwar, Ghazanfar Ali
Smart Structures and Systems
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제24권1호
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pp.127-139
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2019
Residual drifts after an earthquake can incur huge repair costs and might need to replace the infrastructure because of its non-reparability. Proper functioning of bridges is also essential in the aftermath of an earthquake. In order to mitigate pounding and unseating damage of bridges subjected to earthquakes, a self-adaptive Ni-Ti shape memory alloy (SMA)-cable-based frictional sliding bearing (SMAFSB) is proposed considering self-adaptive centering, high energy dissipation, better fatigue, and corrosion resistance from SMA-cable component. The developed novel bearing is associated with the properties of modularity, replaceability, and earthquake isolation capacity, which could reduce the repair time and increase the resilience of highway bridges. To evaluate the super-elasticity of the SMA-cable, pseudo-static tests and numerical simulation on the SMA-cable specimens with a diameter of 7 mm are conducted and one dimensional (1D) constitutive hysteretic model of the SMAFSB is developed considering the effects of gap, self-centering, and high energy dissipation. Two types of the SMAFSB (i.e., movable and fixed SMAFSBs) are applied to a two-span continuous reinforced concrete (RC) bridge. The seismic vulnerabilities of the RC bridge, utilizing movable SMAFSB with the constant gap size of 60 mm and the fixed SMAFSBs with different gap sizes (e.g., 0, 30, and 60 mm), are assessed at component and system levels, respectively. It can be observed that the fixed SMAFSB with a gap of 30 mm gained the most retrofitting effect among the three cases.
구조물의 비정형성이 풍하중과 지진하중을 받는 구조물의 안전성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 층별 보부재의 불연속성과 O자형 수평비정형성의 관점에서 4가지 유형의 구조물을 선정하여 구조거동을 평가하였다. ACI 318-11 조건에 대해 풍하중 및 지진하중에 의한 구조물의 변위, 휨모멘트, 축력, 비틀림, 층간변위 응답을 검토하였다. 보부재 불연속성을 갖는 구조물의 상부에 갖는 건물이 가장 큰 복원력을 보였으며, O자형 수평비정형 건물은 전도에 대한 저항이 크므로 횡하중에 대해 안전하였다.
Molded pulp products has become more attractive than traditional materials such as expanded polystyrene foam (EPS) owing to low-priced recycled paper, environmental benefits such as biodegradability, and low production cost. In this study, various design factors regarding compression and cushioning characteristics of the molded pulp cushion with truncated pyramid-shaped structural units were analyzed using a test specimen with multiple structural units. The adopted structural factors were the geometric shape, wall thickness, and depth of the structural unit. The relative humidity was set at two levels. We derived the cushion curve model of the target molded pulp cushion using the stress-energy methodology. The coefficient of determination was approximately 0.8, which was lower than that for EPS (0.98). The cushioning performance of the molded pulp cushion was affected more by the structural factors of the structural unit than by the material characteristics. Repeated impacts, higher static stress, and drop height decreased the cushioning performance. Its compression behavior was investigated in four stages: elastic, first buckling, sub-buckling, and densification. It had greater rigidity during initial deformation stages; then, during plastic deformation, the rigidity was greatly reduced. The compression behavior was influenced by structural factors such as the geometric shape and depth of the structural unit and environmental conditions, rather than material properties. The biggest difference in the compression and cushioning characteristics of molded pulp cushion compared to EPS is that it is greatly affected by structural factors, and in addition, strength and resilience are expected to decrease due to humidity and repetitive loads, so future research is needed.
본 연구에서는 PSC 거더교의 장경간 적용을 위해 개발된 Half-Decked PSC 거더의 구조적 성능을 실험하였다. 이를 위해 힌지-롤러의 지점 조건의 단순교로 설계된 60 m 경간의 실물 크기 거더를 제작하여 4점 재하실험을 수행하였다. 거더의 중앙을 기준으로 양쪽으로 5.5 m 씩 떨어진 위치에 가력장치를 설치 후 1 kN/sec의 속도로 하중을 재하하여 총 4단계에 걸쳐 반복하중을 가하였다. 1단계부터 4단계까지 1,000 kN, 1,200 kN, 1,500 kN, 2,000 kN의 하중을 재하하고 제거하기를 반복하며 거더의 변위, 콘크리트와 철근의 변형률, 균열 등을 확인하였다. 이를 분석하여 거더의 내하력을 평가하고 하중 제거 시 나타나는 복원력 등을 살펴보았다. 1,400 kN 인근에서 초기 휨균열이 발생하여, 이 시점부터 하중 재하 시 비선형 성이 나타나며 뚜렷한 잔류변형이 계측되었다. 초기 균열이 1등교 기준의 사용하중보다 2배 이상 큰 하중에서 계측되어 충분한 내하력을 갖고 있는 것으로 나타났다. 실험 결과의 검증을 위해 수치해석을 수행하여 결과 값을 비교하였고 그 결과 실험 결과와 해석 결과의 유사한 거동을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 거더의 정적재하실험을 통하여 그 구조적 성능을 입증하였으며, 이를 바탕으로 Half-Decked PSC 거더 형식의 60 m 경간 실교량 설계 적용 가능성을 확인하였다.
본 연구의 목적은 대학생의 스마트폰 중독과 자기생활관리의 관계에서 보호요인인 긍정심리자본과 위험요인인 정신건강의 매개효과를 확인하는 것이다. 대학생 266명을 대상으로 스마트폰 중독, 긍정심리자본, 정신건강, 자기생활관리 척도를 실시하고 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 관련 요인들의 상관관계를 분석한 결과 스마트폰 중독은 자기생활관리와 긍정심리자본에서 유의한 부적상관을 나타냈으며 정신건강간의 유의한 정적상관을 나타냈다. 둘째, 대학생의 스마트폰 중독과 자기생활관리의 경로분석결과 긍정심리자본이 매개 효과를 나타냈다. 셋째, 매개변인인 긍정심리자본과 정신건강 하위요인들과 자기생활관리 간 회귀분석을 실시한 결과 긍정심리자본에서는 낙관성과 탄력성이 자기생활관리에 유의한 영향을 미쳤으며, 정신건강에서는 우울과 충동성이 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 토대로 대학생의 자기생활관리를 위한 교육적 시사점과 후속연구에 대한 제언을 논의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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