• 제목/요약/키워드: structural response assessment

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전단벽 구조물의 모멘트 저항능력에 관한 비탄성 해석모델개발 (Development of Analytical Model to Predict the Inelastic Moment Capacity of Reinforced Concrete and Masonry Shear Wall)

  • 홍원기;이호범;변근주
    • 콘크리트학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.123-134
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    • 1993
  • 큰 수평하중을 견딜 수 구조물의 해석 및 설계는 구조물의 거동에 대한 완전한 이해에 바탕을 두는 설계기법의 측면에서 이루어져야 한다. 본 연구는 일반적인 구조물, 특히 콘크리트 전단벽 구조물의 설계와 해석에 적용될 수 있으며, 실험에 의해 그 정도가 확인되는 수치적 해석 모형을 개발하는데 있다. 즉 설계방법을 이해하고 개선하므로써 구조물의 안전성을 보장해 줄 수 있는 해석모형을 제시하는 것이 본연구의 기본 목적이다. 이상적으로 이러한 안전성을 모형내에 확보하기 위해서 구조물의 연성거동을 확인할 수 있도록 하였으며 면내하중을 받는 전단벽에 대해 다수의 실험을 통해, 개발된 해석모형의 정확도를 입증하였다. 최종적으로 실험검증을 통한 해석모형을 콘크리트조적도 전단벽의 거동을 잘 예측하였으며, 또한 실무에 관련된 설계화 해석에 응용될 수 있도록 시도되어 그 설계예와 함께 수치적 해석모형의 실용성을 보였다.

비내력벽을 가진 RC모멘트저항골조의 지진거동 평가 (Evaluation of Seismic Behavior for RC Moment Resisting Frame with Masonry Infill Walls)

  • 고현;김현수;박용구;이동근
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.13-22
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    • 2010
  • 철근콘크리트 건축물에서 비내력벽(Masonry Infill Walls)은 내부 칸막이벽이나 중저층 규모의 건물 외벽에 흔히 사용된다. 그렇지만 대부분의 경우에 비내력벽은 비구조체이므로 구조설계시 건물의 모형화에서 무시된다. 따라서 본 연구에서는 비내력벽을 보편화된 모형화 방법인 등가의 대각 압축 스트럿(Equivalent Diagonal Strut)으로 고려하여 비내력벽의 유무에 따른 저층 철근콘크리트 건축물의 전체적인 지진거동의 양상을 평가하고자 하였다. 해석결과로 비내력벽을 고려하면 시스템의 추가적인 강도 및 강성을 확보하여 층간변위비를 줄일 수 있으나 진동주기가 짧아져서 설계단계에서 고려한 지진하중보다 큰 하중을 받게 된다. 연약층이 있는 모델의 경우에는 기둥에 소성거동이 집중됨을 알 수 있으며 부분적인 붕괴가 전체 시스템의 붕괴 원인의 가능성을 가진다.

상시 교량 모니터링을 위한 저전력 IoT 센서 및 클라우드 기반 데이터 융합 변위 측정 기법 개발 (Development of Low-Power IoT Sensor and Cloud-Based Data Fusion Displacement Estimation Method for Ambient Bridge Monitoring)

  • 박준영;신준식;원종빈;박종웅;박민용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.301-308
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    • 2021
  • 사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운영 테스트를 통해 이뤄졌다.

Effect of the initial imperfection on the response of the stainless steel shell structures

  • Ali Ihsan Celik;Ozer Zeybek;Yasin Onuralp Ozkilic
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권6호
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    • pp.705-720
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    • 2024
  • Analyzing the collapse behavior of thin-walled steel structures holds significant importance in ensuring their safety and longevity. Geometric imperfections present on the surface of metal materials can diminish both the durability and mechanical integrity of steel shells. These imperfections, encompassing local geometric irregularities and deformations such as holes, cavities, notches, and cracks localized in specific regions of the shell surface, play a pivotal role in the assessment. They can induce stress concentration within the structure, thereby influencing its susceptibility to buckling. The intricate relationship between the buckling behavior of these structures and such imperfections is multifaceted, contingent upon a variety of factors. The buckling analysis of thin-walled steel shell structures, similar to other steel structures, commonly involves the determination of crucial material properties, including elastic modulus, shear modulus, tensile strength, and fracture toughness. An established method involves the emulation of distributed geometric imperfections, utilizing real test specimen data as a basis. This approach allows for the accurate representation and assessment of the diversity and distribution of imperfections encountered in real-world scenarios. Utilizing defect data obtained from actual test samples enhances the model's realism and applicability. The sizes and configurations of these defects are employed as inputs in the modeling process, aiding in the prediction of structural behavior. It's worth noting that there is a dearth of experimental studies addressing the influence of geometric defects on the buckling behavior of cylindrical steel shells. In this particular study, samples featuring geometric imperfections were subjected to experimental buckling tests. These same samples were also modeled using Finite Element Analysis (FEM), with results corroborating the experimental findings. Furthermore, the initial geometrical imperfections were measured using digital image correlation (DIC) techniques. In this way, the response of the test specimens can be estimated accurately by applying the initial imperfections to FE models. After validation of the test results with FEA, a numerical parametric study was conducted to develop more generalized design recommendations for the stainless-steel shell structures with the initial geometric imperfection. While the load-carrying capacity of samples with perfect surfaces was up to 140 kN, the load-carrying capacity of samples with 4 mm defects was around 130 kN. Likewise, while the load carrying capacity of samples with 10 mm defects was around 125 kN, the load carrying capacity of samples with 14 mm defects was measured around 120 kN.

고객의 자기조절성향이 서비스 실패에 따른 부정적 감정과 고객반응에 미치는 영향 - 귀인과정에 따른 조정적 역할을 중심으로 - (Self-Regulatory Mode Effects on Emotion and Customer's Response in Failed Services - Focusing on the moderate effect of attribution processing -)

  • 성형석;한상린
    • Asia Marketing Journal
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    • 제12권2호
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    • pp.83-110
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    • 2010
  • 기업의 서비스 실패로 인해 부정적 경험을 겪은 고객은 무의식적으로 그 원인의 추론을 통해 실망이나 후회의 부정적 감정을 얻게 되는데 이때 고객의 자기조절성향에 따른 감정의 발생은 각기 달리 나타나며, 이때 형성된 부정적 감정들은 서로 다른 고객반응을 일으키게 된다. 이러한 부정적 반응은 기업의 이미지 및 브랜드 가치에도 적지 않은 영향을 미칠 뿐만 아니라 장기적으로는 기업 매출에도 부정적 영향을 미치며 서비스 회복 노력에 따른 추가적 비용도 발생하게 된다. 본 연구는 서비스 영역에서 서비스 실패에 따른 고객의 부정적 감정의 선행요인 및 그 결과변수인 고객반응에 초점을 두고 있다. 즉 서비스 실패 시 자기조절성향(평가지향성과 목표지향성)이 부정적 감정에 미치는 영향과 이때 귀인과정(내적귀인 vs 외적귀인)에 따른 고객의 부정적 감정(후회감과 실망감)의 차이를 살펴보았다. 그리고 이러한 부정적 감정들이 체념과 구전활동이라고 하는 고객 행동반응에 미치는 영향을 실증분석하였다. 분석결과, 자기조절성향에 따른 후회감의 차이는 목표 지향적 성향이 강한 고객보다는 평가지향적 성향이 강한 고객일수록 후회감이 더 크고 반대로 목표지향적 성향이 강한 고객은 실망감이 더 큰 것으로 나타났다. 고객의 부정적 감정들은 귀인과정의 조절적 역할(내적귀인-후회감, 외적귀인-실망감)에 따라 서로 다른 감정이 형성되는 것으로 나타났다. 그리고 후회감과 실망감은 소비자의 서비스 실패 후 행동반응에 상이한 영향을 미치는 것으로 나타났는데 본인의 의사결정에 따른 선택에 대해 후회감을 느낀 고객은 체념적 반응이 높게 나타났으며 반면에 실망감을 느낀 고객은 서비스 제공자나 제3자에 대한 구전행동이 높은 것으로 나타났다.

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모드형상을 이용한 전단형 건물의 손상 위치 추정 (Damage Location Detection of Shear Building Structures Using Mode Shape)

  • 유석형;이홍규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.124-132
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    • 2013
  • 손상된 구조물의 동적응답신호를 역해석함으로써 손상위치와 정도를 파악할 수 있다. 일반적으로 손상 전 후 고유진동수의 변화로부터 강성의 감소량을 구하고, 모드형상의 변화로부터 손상위치를 파악할 수 있다. 토목구조물의 경우 동적 응답신호로부터 손상을 검출코자 하는 연구가 상당히 진행되었으며 실용화 되었다. 그러나 건축구조물의 경우 몇 가지 문제로 인하여 이에 대한 연구가 활발히 진행되지 못하고 있다. 본 연구에서는 모드형상을 이용한 전단형 건물의 손상위치 추적방안을 제시 하고자 한다. 전단형 건물의 손상 전 후 1차 모드강성의 차이를 이용한 손상위치 추적지수를 이론적으로 고찰하였으며, 이를 Matlab 또는 MIDAS GENw와 같은 수치해석모델에 적용함으로써 손상위치추적기법의 타당성을 검증하였다. 또한 소형 진동대 실험을 수행하고 실측된 동적응답신호를 이용하여 손상위치를 추적함으로써 실구조물에 대한 적용성을 검토하였다. 진동대 실험결과 층강성이 25% 감소할 때 1차 모드 진동수는 12%증가 하였으며, 손상위치 지수는 손상 층에서 마이너스 값을 나타내었다.

3축 방향 지반운동이 작용하는 지반-구조물 상호작용계의 비선형 지진응답 해석 (Nonlinear Earthquake Response Analysis of a Soil-Structure Interaction System Subjected to a Three-Directional Ground Motion)

  • 이진호;김재관;김정한
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.317-325
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    • 2016
  • 이 연구에서는 3축 방향 지반운동이 작용하는 지반-구조물 상호작용계의 비선형 지진응답 해석을 수행한다. 비선형 거동이 예상되는 구조물과 지반의 근역은 비선형 유한요소에 의해 모형을 구성한다. 기하학적 형상과 재료 성질이 균일하고 선형 거동을 가정하는 원역지반은 무한 영역으로의 에너지 방사를 정확히 고려할 수 있는 3차원 perfectly matched discrete layer에 의해 수치 모형을 구성한다. 이와 같은 지반-구조물 상호작용계의 수치모형을 사용하여 3축 방향 지반운동이 작용하는 비선형 지진-구조물 상호작용계의 지진응답해석을 수행한다. 3축 방향 지반운동이 작용하는 경우에는 입력 지반운동의 특성에 따라 시스템의 응답이 우세하게 발현되는 방향이 존재하고 그 수준 또한 정밀한 지진응답해석을 통해 산정하여야 한다. 이 연구의 해석기법은 구조물과 지반의 재료 비선형 거동, 기초와 지반 경계면에서의 경계 비선형 거동 등 다양한 비선형 지반-구조물 상호작용 해석에 확장 적용할 수 있을 것이다.

환경보건지표를 이용한 지역 환경보건수준 평가 사례연구 (A Case Study on the Evaluation of Environmental Health Status based on Environmental Health Indicators)

  • 정순원;이영미;홍성준;장준영;유승도;최경희;박충희
    • 한국환경보건학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.302-313
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    • 2016
  • Objectives: This study was conducted to assess environmental health status on a local scale using environmental health-related indicators. It demonstrated the possibility of using a structural equation model, a methodological approach to provide synthesized information. Methods: Eighteen indicators were selected from official statistical data published by local governments. Each environmental health-related indicator was classified according to the PSR (pressure-state-response) model. Aggregation methods were performed using principal component analysis and fuzzy sets. Results: The five principal components were classified through principal component analysis (PCA) and obtained eigenvalues >1.0 from the initial 18 indicators. The aggregated index was obtained by condensing the original information into two broad and simple categories through fuzzy sets. Conclusion: This could be useful in that the aggregation procedure may provide a basis for establishing environmental health policies and a decision-making process. However, the availability and quality of indicators, assessment of aggregation method bias, choice of weighted scores for indicators, and other factors should be examined in future studies.

지반 비선형성을 고려한 다경간 연속교의 지진취약도 (Seismic Vulnerabilities of a Multi-Span Continuous Bridge Considering the Nonlinearity of the Soil)

  • 선창호;이종석;김익현
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.59-68
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    • 2010
  • 기존 구조물의 내진보강을 경제적으로 수행 위해서는 내진성능을 보다 정확하게 평가하는 것이 필요하다. 우리나라 도로교의 내진성능은 "기존교량의 내진성 평가 요령"에 의해 평가되고 있으며, 이는 이를 활용할 당시 기술자의 기술수준을 고려하여 비교적 간단한 방법이 채택되었다. 최근에는 입력지진의 불확실성을 고려하여 내진성능을 확률적으로 평가하는 연구가 많이 수행되고 있다. 일반적으로 구조물은 지반의 영향을 무시하고 모델화되거나 때로는 지반을 탄성스프링으로 모델화하여 응답에 대한 지반의 영향을 고려하고 있다. 그러나 지반도 지진시 비선형특성을 나타내므로 교량의 응답특성을 보다 정확하게 평가하기 위해서는 이를 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 지진세기에 따른 지반의 비선형성을 등가의 선형스프링으로 모델화하여 6경간연속교를 대상으로 하여 지진해석을 수행하였으며, 교각의 파괴 및 낙교에 대한 지진취약도의 특성변화를 확률적으로 평가하였다.

Estimation of ultimate torque capacity of the SFRC beams using ANN

  • Engin, Serkan;Ozturk, Onur;Okay, Fuad
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제53권5호
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    • pp.939-956
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    • 2015
  • In this study, in order to propose an efficient model to predict the torque capacity of steel fiber reinforced concrete (SFRC) beams, the existing experimental data related to torsional response of beams is reviewed. It is observed that existing data neglects the effects of some parameters on the variation of torque capacity. Thus, an experimental research was also conducted to obtain the effects of neglected parameters. In the experimental study, a total of seventeen SFRC beams are tested against torsion. The parameters considered in the experiments are concrete compressive strength, steel fiber aspect ratio, volumetric ratio of steel fibers and longitudinal reinforcement ratio. The effect of each parameter is discussed in terms of torque versus unit angle of twist graphs. The data obtained from this experimental research is also combined with the data got from previous studies and employed in artificial neural network (ANN) analysis to estimate the ultimate torque capacity of SFRC beams. In addition to parameters considered in the experiments, aspect ratio of beam cross-section, yield strengths of both transverse and longitudinal reinforcements, and transverse reinforcement ratio are also defined as parameters in ANN analysis due to their significant effects observed in previous studies. Assessment of the accuracy of ANN analysis in estimating the ultimate torque capacity of SFRC beams is performed by comparing the analytical and experimental results. Comparisons are conducted in terms of root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE) and coefficient of efficiency ($E_f$). The results of this study revealed that addition of steel fibers increases the ultimate torque capacity of reinforced concrete beams. It is also found that ANN is a powerful method and a feasible tool to estimate ultimate torque capacity of both normal and high strength concrete beams within the range of input parameters considered.