• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권6호
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• pp.811-824
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• 2022

Despite its disadvantages, soft story can reduce the damage to the upper floors by concentrating drift in that specific story provided that large drifts are avoided. Gapped-Inclined Brace (GIB) with reduced P-delta effects and the control of soft story stiffness makes it possible to take advantage of the soft story in buildings and increase their capacity for energy dissipation. OpenSees software is used in this study to validate and modify the GIB model's shortcomings. Also, the analysis method for this element is changed for design. The modified element is evaluated in 3D analysis. Finally, to retrofit an existing building, this element is used. Based on the Iranian seismic code, a six-story reinforced concrete building is modelled and studied with 3D analysis. In this building, the construction shortcomings and elimination of infills on the ground floor cause the formation of a soft story. Results of nonlinear static analysis, nonlinear dynamic, and incremental dynamic analysis using both components of seismic acceleration applied to the structure at different angles and the fragility curves indicate the improvement of the retrofitted structure's performance using the modified element to reach the required performance level following the retrofit code.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.313-318
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• 2008

The blast load is caused by gas or bomb explosions. In this study blast load was simulated using the computer code CONWEP and nonlinear analysis was performed on three-story steel moment frames. It was observed from the analysis results that the response of the structures varied depending on the opening area and the explosive weight.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.55-62
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• 2002

상부벽식-하부골조 구조(복합구조)는 일반적으로 전이층을 중심으로 상부는 주거공간의 전단벽식의 고층아파트이고 하부는 상업공간의 보-기등의 골조구조이다. 이러한 구조물은 구조형식의 특성상 강성비정형, 질량비정형, 기하학적 비정형 등 비정형 형태의 특징을 갖고 있다. 본 연구에서는 하부골조 구조물의 층수가 변화할 경우에 대해 복합 구조물의 비선형 거동특성과 내진성능을 파악하였다. 비선형 해석결과로부터 얻은 결론은 다음과 같다. 1) 비선형 정적해석의 최상층변위각과 밑면전 단력계수로부터 하부구조의 층수가 증가할 경우 구조물의 밑면전단력계수는 감소하였으나 최상층변위각은 증가하였다. 2) 하부구조의 층수가 증가할 경우 상부벽식구조의 층간변위각과 소성율은 감소하였으며, 상부벽식은 탄성상태에 가까운 거동을 하였다. 3) 하부구조의 층수가 증가할 경우 하부구조에서 층간변위각이 집중적으로 증가하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권1호
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• pp.45-57
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• 2019

맥락과 학습자의 흥미를 무시하는 기존의 과학사 교육은 과학의 본성(NOS)에 대한 이해를 방해할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 대륙이동설의 역사에 대한 스토리텔링의 풍부한 맥락을 통해 NOS 요소를 전달하고자 한다. 스토리텔링을 전달하는 다양한 매체 중에서 개인의 몰입을 이끌어내는 강력한 매체는 바로 컴퓨터 게임이며, 그 중에서도 스토리가 주가 되는 장르는 롤플레잉게임(RPG)이므로, 본 연구에서는 대륙이동설을 중심으로 과학사 롤플레잉 게임(SHRPG)을 개발하고자 한다. 게임 개발을 위한 모델은 Kim(2017)의 4F 프로세스를 적용했으며, 이 모델은 현황 분석, 목표 설정, 게임화 설계, 마무리 단계로 구성되어 있다. 목표 설정 단계에서 교육 게임화 범위는 대륙이동설의 역사에서 두드러지게 나타나는 4 가지의 NOS 요소(Lederman et al., 2002)를 포함하였다. 즉, 창의력과 상상력의 요구, 주관성, 사회 문화적 특성, 잠정성이다. 메커닉스와 룰은 퀘스트, 보상, 퀴즈, NOS 점수와 랭킹을 포함했다. 최종 단계에서는 4번의 테스트가 수행되었다. 마지막 4차 테스트인 베타테스트에서 고등학생들을 대상으로 VNOS-C 사전 사후 설문, 만족도 조사, 면담을 통해 본 연구가 교육게임화가 추구하는 결과인 '재미도 있고 배운 것도 많은 수업'인지 확인했다. 그 결과, SHRPG에서 의도한 NOS 요소 4 가지에 대해 학생들이 게임의 스토리인 대륙이동설의 맥락을 통해 이해하고 있었으며, 4 가지 요소 중에서도 '창의력'요소에서 가장 뚜렷한 효과를 보였다. SHRPG에 대한 만족도 또한 매우 높게 나타났는데, 스토리에서 가장 큰 재미를 느꼈으며, RPG 형식의 교육을 통해 쉽게 이해할 수 있었다는 의견이 가장 많았다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.271-279
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• 2002

본 연구에서는 횡강성 영향행렬을 이용한 최적설계의 효율성을 높이기 위해 각 층에서 층별 영향행렬을 구하는 계산모듈을 개발하고 가상하중법에 의한 민감도 해석을 수행한다. 아울러 최적설계결과를 실무에 직접 적용할 수 있도록 층별 횡강성 증대계수에 근거하여 횡하중 저항시스템의 부재단면크기를 재산정하는 방안을 강구한다. 이를 위해 단면 재산정 방안은 연속형과 이산형 단면설계법으로 나누어 고려되며, 단면특성과 단면치수와의 관계가 설정된다. 특히 강도구속조건에 대한 초기설계가 먼저 수행된 후 횡변위 구속조건을 초과하는 횡변위를 제어하는데 있어서 횡하중 저항 시스템만이 저항하도록 설계한다. 본 연구에서 제안된 고층건물의 횡변위 제어 및 단면 재산정 방안을 검토하기 위해 두 가지 형태의 45층 삼차원 구조물이 고려된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.578-581
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• 2007

In this study, the seismic control performance of energy dissipation devices installed in a shear all-frame structure is investigated through nonlinear time history analysis of a 12-story building. Inelastic shear walls are modeled using the multiple vertical line element model (MVLEM) and inelastic columns and girders were modeled using fiber beam elements. For a seismic load increased by 38% compared to the design load, the seismic control performance was analyzed based on the results of a nonlinear time history analysis in terms of the inter-story drift, the story shear and the flexural strain. Friction type dampers was found to performs best if they are installed in the form of a brace adjacent to the shear wall with the friction force of 15 % of the maximum story shear force induced in the original building structure without dampers.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 가을 학술발표회논문집
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• pp.209-216
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• 2000

The purpose of this study is to investigate elasto-plastic behaviour and estimate ultimate resistance capacity of the residential-commercial building subjected to lateral force along the height of structure. Four types of residential-commercial building are chosen as analytical models and investigated by pushover analysis. Pushover analysis estimates initial elastic stiffness, post-yielding stiffness, and plastic hinges on each story of structures through three-dimensional nonlinear analysis program CANNY-99. Skeleton curve of bending stiffness model is bilinear, shear stiffness model is trilinear, and axial stiffness model is elastic. Skeleton curve of axial stiffness model has the axial compression and tension stiffness of reinforced concrete members. This study presents the change of inter story drift, story stiffness and hinge of story and member.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권2호
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• pp.467-484
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• 2015

Seismic performances of dual steel moment-resisting frames with mixed use of rigid and semi-rigid connections were investigated to control of the base shear, story drifts and the ductility demand of the elements. To this end, nonlinear seismic responses of three groups of frames with three, eight and fifteen story were evaluated. These frames with rigid, semi-rigid and combined configuration of rigid and semi-rigid connections were analyzed under five earthquake records and their responses were compared in ultimate limit state of rigid frame. This study showed that in all frames, it could be found a state of semi-rigidity and connections configuration which behaved better than rigid frame, with consideration of the base shear and story drifts criterion. Finally, some criteria were suggested to locate the best place of the semi-rigid connections for improvement of the seismic performance of steel moment-resisting frames.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권5호
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• pp.405-418
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• 2023

This study focused on the effectiveness of seismic isolation technique in case of a reinforced concrete structure with soft story defined as the stiffness irregularity between adjacent stories. In this context, a seismically isolated 3-story reinforced concrete structure was analyzed by gradually increasing the first story height (3.0, 4.5, and 6.0 m). The seismic isolation system of the structure is assumed to be composed of lead rubber bearings (LRB). In the analyses, isolators were modeled by both deteriorating (temperature-dependent analyses) and non-deteriorating (bounding analyses) hysteretic representations. The deterioration in strength of isolator is due to temperature rise in the lead core during cyclic motion. The ground motion pairs used in bi-directional nonlinear dynamic analyses were selected and scaled according to codified procedures. In the analyses, different isolation periods (Tiso) and characteristic strength to weight ratios (Q/W) were considered in order to determine the sensitivity of structural response to the isolator properties. Response quantities under consideration are floor accelerations, and interstory drift ratios. Analyses results are compared for both hysteretic representations of LRBs. Results are also used to assess the significance of the ratio between the horizontal stiffnesses of soft story and isolation system. It is revealed that seismic isolation is a viable method to reduce structural damage in structures with soft story.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.490-498
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• 2020

본 논문에서는 편심코아를 가지는 저층 필로티 건물의 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 본 논문에서는 저층 필로티 건물의 시공사례 중 KBC2005기준에 준하여 설계된 편심코어를 가지는 건물들의 설계자료를 수집하여, 대표적인 편심 필로티 건물을 프로토타입으로 선정하여 KDS41기준에 준하여 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 연구결과 편심코어를 가지는 필로티 건물의 경우 X방향은 소성거동, Y방향은 탄성거동을 하는 것으로 평가 되었다. 연구대상 건물의 층간 변위를 확인한 결과 최대변위 δ=67.51mm로 코어가 평면 중심에 위치하는 경우보다 층간 변위량이 더 큰 것으로 평가 되었다. 해석결과에서 층간 변위 비율은 법적 규준 이내인 것으로 평가되었다. 또한 변위 비율은 1층 필로티 구간이 2~4층 부분보다 확연히 높은 걸로 평가 되었으며, 저층 필로티 구조물의 경우 1층 라멘조 부분이 횡력에 취약한 것으로 평가되었다. 편심코어로 인하여 구조물 전체의 강성중심이 질량중심과 이격되어 있어 코어 반대쪽의 필로티 기둥에서 항복과 소성힌지 발생이 시작되므로 내진설계와 내진보강시 이에 대한 고려가 필요하다. 따라서, 편심코어를 가지는 저층 필로티 건물의 내진설계 및 내진보강시 필로티 구조의 횡변위 감소와 횡력저항능력을 보강할 필요가 있다.