• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.181-188
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• 2007

본 연구에서는 원형강관 가새의 국부좌굴에 의한 내력감소를 배제하기 위하여, 가새의 국부좌굴 거동을 파악하고 좌굴제어 방법을 찾고자 한다. 좌굴을 제어하기 위한 방법으로, 하나는 좌굴 영역에 커버플레이트를 설치하여 좌굴을 구속함으로써 변형능력을 확보하고자 하는 것이며, 다른 하나는 가새 중앙부에 강봉과 스프링을 이용한 수축장치를 삽입하여 압축 시 좌굴의 위험을 배제하는 것이다. 본 연구의 목적은 국부좌굴을 구속하거나 배제하기 위한 좌굴제어시스템을 제안하고, 실험을 통하여 제안한 방법의 적용성을 조사, 검토하는 것이다. 또한 좌굴제어에 따른 성능향상을 정량적으로 평가하는 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.193-203
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• 2003

이 논문은 이력감쇠기, 즉 unbonded brace를 이용한 폐브레이싱된 골조의 거동을 지배하는 구조적 특성을 연구하였으며, 이를 이용한 골조의 설계지침 개선을 제시코자 하였다. 본 연구에서는 시간이력댐퍼를 이용한 6층 폐브레이싱된 골조의 지진거동을 예시로 제시하였다. 또한 좌굴방지 브레이싱의 기계적 특징과 장점에 대해 간략히 서술하였다. 골조의 형상과 특성의 중요 파라메타의 효과를 살펴보기 위해 비선형동적해석을 수행, 비교 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.35-42
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• 2020

필로티 건물의 평면 비정형으로 인한 비틀림 거동은 비틀림 회전 최외단 기둥에 과도한 층간변위를 일으키고 이로 인하여 기둥의 전단파괴를 유도할 수 있다. 필로티 건물의 비틀림 거동을 제어할 수 있는 내진보강 공법으로서 벽체 증설, 철골 프레임 또는 철골 가새 추가공법 등이 사용될 수 있으나 이와 같은 공법 들은 필로티 층의 공간 개방성을 저해할 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 필로티 층의 공간 개방성을 유지할 수 있는 내진보강 공법으로서 knee brace를 활용하기 위하여 knee brace 보강재 단면 형상 및 보강재 설치 각도 등을 변수로 보강된 필로티 건물에 대하여 선형동적해석 및 비선형 정적해석(pushover analysis)을 수행하고 내진성능 평가 및 knee brace의 비틀림 제어효과를 분석하였다. 연구 결과 knee brace로 보강 시 기둥의 전단력은 증가하였으나 비틀림 변형을 제어하는데 효과가 있는 것으로 나타났다. knee brace와 기둥 사이를 30°로 보강 시 60°의 경우보다 기둥의 전단력은 적게 증가하였으며, 단면형상 □, ◯ 그리고 H 순으로 기둥의 횡변위가 적게 발생하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권4호통권65호
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• pp.447-456
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• 2003

본 연구에서는 외부프레임이 직사각형일 때 적절한 댐퍼의 형태를 결정하였다. 댐퍼의 형태는 외부프레임과 같은 비율로 직사각형이다. 설계의 기본은 지정된 내진성능을 가진 사각형 댐퍼로 충격에너지를 소산하는 것이다. 본 논문의 내용에서 비선형 해석 데이터와 실험 데이터 각각의 강도와 에너지 소산을 하중-변위 곡선을 통하여 비교하였다. 반복하중 실험을 해석하기 위한 ANSYS 유한요소법 소프트웨어의 접근방법을 제시하였다. 본 논문의 궁극적인 목적은 효율적인 직사각형 인장 가새용 댐퍼의 형태를 연구하는데 있다. 우수한 가공성을 적용하여 개발된 직사각형 댐퍼의 안전성을 검토하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.137-138
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• 2010

본 연구에서는 기존 건축물의 내진보강을 위한 고성능 제진시스템 개발을 목적으로 이중 토글브레이스를 갖는 제진시스템에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실물모형 철골프레임에 이중 토글브레이스를 설치하고, 점증반복가력을 도입하여 제진시스템의 변위증폭효과 및 이력특성을 파악하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권5호
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• pp.635-647
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• 2018

In order to improve the efficiency of the Reinforced Concrete, RC, structures against progressive collapse, this paper proposes a procedure using alternate path and specific local resistance method to resist progressive collapse in intermediate RC frame structures. Cap truss consists of multiple trusses above a suddenly removed structural element to restrain excessive collapse and provide an alternate path. Steel strut is used as a brace to resist compressive axial forces. It is similar to knee braces in the geometry, responsible for enhancing ductility and preventing shear force localization around the column. In this paper, column removals in the critical position at the first story of two 5 and 10-story regular buildings strengthened using steel strut or cap truss are studied. Based on nonlinear dynamic analysis results, steel strut can only decrease vertical displacement due to sudden removal of the column at the first story about 23%. Cap truss can reduce the average vertical displacement and column axial force transferred to adjacent columns for the studied buildings about 56% and 61%, respectively due to sudden removal of the column. In other words, using cap truss, the axial force in the removed column transfers through an alternate path to adjacent columns to prevent local or general failure or to delay the progressive collapse occurrence.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권5호
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• pp.553-564
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• 2022

Many existing reinforced concrete (RC) structures need to be strengthening for reason such as poor construction quality, low ductility or designing without considering seismic effects. One of the strengthening methods is strengthening technique with eccentrically braced frames (EBFs). The characteristic element of these systems is the link element and its length is very important in terms of seismic behavior. The link element of Y shaped EBF systems (YEBFs) is designed as a short shear element. Different limits are suggested in the literature for the link length. This study to aim experimentally investigate the effect of the link length for the suggested limits on the behavior of the RC frame system and efficiency of strengthening technique. For this purpose, a total of 5 single story, single span RC frame specimens were produced. The design of the RC frames was made considering seismic design deficiencies. Four of the produced specimens were strengthened and one of them remained as bare specimen. The steel YEBFs were used in strengthening the RC frame and the link was designed as a shear element that have different length with respect to suggested limits in literature. The length of links was determined as 50mm, 100mm, 150mm and 200mm. All of the specimens were tested under cyclic loads. The obtained results show that the strengthening technique improved the energy consumption and lateral load bearing capacities of the bare RC specimen. Moreover, it is concluded that the specimens YB-2 and YB-3 showed better performance than the other specimens, especially in energy consumption and ductility.

• Steel and Composite Structures
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• 제16권1호
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• pp.1-21
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• 2014

Knee Braced Frame (KBF) is a special form of ductile eccentrically braced frame having a diagonal brace connected to a knee element, as a hysteretic damper, instead of beam-column joint. This paper first presents an experimental investigation on cyclic performance of two knee braced single span one-story frame specimens. The general test arrangement, specimen details, and most relevant results (failure modes and hysteretic curves) are explained. Some indexes to assess the seismic performance of KBFs, including ductility; response reduction factor and energy dissipation capabilities are also subsequently discussed. Experimental results indicate that the maximum equivalent damping ratios achieved by test frames are 21.8 and 23% for the specimens, prior to failure. Finally, a simplified analytical model is derived to predict the bilinear behavior of the KBFs. Acceptable conformity between analytical and experimental results proves the accuracy of the proposed model.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제60권3호
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• pp.471-488
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• 2016

This study predicts the strength of rotary brace damper by analyzing a new set of probabilistic models using the usual method of multiple linear regressions (MLR) and advanced machine-learning methods of multivariate adaptive regression splines (MARS), Rotary brace damper can be easily assembled with high energy-dissipation capability. To investigate the behavior of this damper in structures, a steel frame is modeled with this device subjected to monotonic and cyclic loading. Several response parameters are considered, and the performance of damper in reducing each response is evaluated. MLR and MARS methods were used to predict the strength of this damper. Displacement was determined to be the most effective parameter of damper strength, whereas the thickness did not exhibit any effect. Adding thickness parameter as inputs to MARS and MLR models did not increase the accuracies of the models in predicting the strength of this damper. The MARS model with a root mean square error (RMSE) of 0.127 and mean absolute error (MAE) of 0.090 performed better than the MLR model with an RMSE of 0.221 and MAE of 0.181.

• 국제강구조저널
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• 제18권5호
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• pp.1666-1683
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• 2018

To explore seismic behavior of blind bolted concrete-filled steel tube (CFST) frames infilled with precast sandwich composite wall panels (SCWPs), a series tests of blind bolted square CFST frames with precast SCWPs under lateral low-cyclic loading were conducted. The influence of the type of wall concrete, wall-to-frame connection and steel brace setting, etc. on the hysteretic curves and failure modes of the type of composite structure was investigated. The seismic behavior of the blind bolted CFST frames with precast SCWPs was evaluated in terms of lateral load-displacement relation curves, strength and stiffness degradation, crack patterns of SCWPs, energy dissipation capacity and ductility. Then, a finite element (FE) analysis modeling using ABAQUS software was developed in considering the nonlinear material properties and complex components interaction. Comparison indicated that the FE analytical results coincided well with the test results. Both the experimental and numerical results indicated that setting the external precast SCWPs could heighten the load carrying capacities and rigidities of the blind bolted CFST frames by using reasonable connectors between frame and SCWPs. These experimental studies and FE analysis would enable improvement in the practical design of the SCWPs in fabricated CFST structure buildings.