• 제목/요약/키워드: vertical shear force

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면진건축물의 내진설계를 위한 지진하중 분배식 제안 (Vertical Distribution of Seismic Load for Earthquake Resistnat Design of base Isolated Building Structures)

  • 이동근
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall
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    • pp.212-219
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    • 1999
  • In this paper we investigated an applicability of earthquake regulations for seismic-isolated building structures which has been used currently and propose an efficient method for vertical distribution of seismic loads. The distribution of force is revised in UBC-94 as vertical distribution of force of UBC(Uniform Building Code)-91 is not sufficient safety but its distribution is inefficient expensive because of similar expression to fixed-based structures. In order to overcome this difficulties improved vertical distribution to fixed-based structures. In order to overcome this difficulties improved vertical distribution of seismic load is proposed using two degrees-of-freedom isolated structures and mode shape of fixed-based structures. Efficiency and accuracy of the proposed method are verified through analysis of an example structures with moment resisting frame and shear walls so this study approximate to dynamic analysis results in each case.

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EXACT SOLUTION FOR STEADY PAINT FILM FLOW OF A PSEUDO PLASTIC FLUID DOWN A VERTICAL WALL BY GRAVITY

  • Alam, M.K.;Rahim, M.T.;Islam, S.;Siddiqui, A.M.
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제16권3호
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    • pp.181-192
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    • 2012
  • Here in this paper, the steady paint film flow on a vertical wall of a non-Newtonian pseudo plastic fluid for drainage problem has been investigated. The exact solution of the nonlinear problem is obtained for the velocity profile. Also the average velocity, volume flux, shear stress on the wall, force to hold the wall in position and normal stress difference have been derived. We retrieve Newtonian case, when material constant ${\mu}_1$ and relaxation time ${\lambda}_1$ equal zero. The results for co-rotational Maxwell fluid is also obtained by taking material constant ${\mu}_1$ = 0. The effect of the zero shear viscosity ${\eta}_0$, the material constant ${\mu}_1$, the relaxation time ${\lambda}_1$ and gravitational force on the velocity profile for drainage problem are discussed and plotted.

Experimental investigation of longitudinal shear behavior for composite floor slab

  • Kataoka, Marcela N.;Friedrich, Juliana T.;El Debs, Ana Lucia H.C.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제23권3호
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    • pp.351-362
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    • 2017
  • This paper presents an experimental study on the behavior of composite floor slab comprised by a new steel sheet and concrete slab. The strength of composite slabs depends mainly on the strength of the connection between the steel sheet and concrete, which is denoted by longitudinal shear strength. The composite slabs have three main failures modes, failure by bending, vertical shear failure and longitudinal shear failure. These modes are based on the load versus deflection curves that are obtained in bending tests. The longitudinal shear failure is brittle due to the mechanical connection was not capable of transferring the shear force until the failure by bending occurs. The vertical shear failure is observed in slabs with short span, large heights and high concentrated loads subjected near the supports. In order to analyze the behavior of the composite slab with a new steel sheet, six bending tests were undertaken aiming to provide information on their longitudinal shear strength, and to assess the failure mechanisms of the proposed connections. Two groups of slabs were tested, one with 3000 mm in length and other with 1500 mm in length. The tested composite slabs showed satisfactory composite behavior and longitudinal shear resistance, as good as well, the analysis confirmed that the developed sheet is suitable for use in composite structures without damage to the global behavior.

인방보에 마찰형 감쇠기가 설치된 전단벽의 제진효과 (Control Effectiveness of Shear Walls Connected by Beams with Friction Dampers)

  • 정희산;민경원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.105-115
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    • 2009
  • 휨거동을 하는 전단벽을 대상으로 동일한 총 단면적을 갖는 1개의 전단벽과 마찰형 감쇠기로 연결된 전단벽의 내진성능을 수치해석을 통해 비교하였다. KBC 2005 설계스펙트럼을 근거로 축소 조절한 7개의 지진파를 입력하중으로 마찰형 감쇠기가 설치된 전단벽의 평균응답을 분석하였다. 마찰형 감쇠기의 중요한 설계변수인 기준 마찰력인 슬립하중은 각층의 마찰형 감쇠기 위치에 생기는 수직방향 전단력의 총합의 5, 10, 20, 30, 60, 90%값으로 하여 슬립이 특정한 층에 편중되지 않도록 하였다. SeismoSturct 프로그램을 이용해 비선형시간이력 해석을 수행하여 밑면 전단력, 에너지 소산량, 1층 벽체곡률, 최상층변위 측면에서 마찰 감쇠기의 제진성능을 분석하였다. 기준마찰력의 30%이하 수준의 총 마찰력을 갖는 마찰 감쇠기가 우수한 제진성능을 보였다.

철근콘크리트 전단벽-모멘트골조 형식 건물에 대한 마찰형 감쇠기 설치방식 비교연구 (Configurations of the Friction Dampers Installed in a Reinforced Concrete Shear Wall-Moment Frame System)

  • 박지훈;김길환
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.53-67
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    • 2008
  • 본 연구에서는 전단벽-모멘트골조 시스템으로서 전단벽이 주로 횡력을 부담하는 철근콘크리트 건물을 대상으로 다양한 설치형식과 마찰력의 총량 및 분포를 갖는 마찰형 감쇠기의 제진보강 효과를 수치해석을 통해 비교 분석하였다. 감쇠기의 설치형식으로서 전단벽에 인접한 대각가새형, 벽체가 없는 골조를 보강하는 대각가새형 및 벽체 단부를 보강하는 수직경계요소형을 고려하였다. 하중기준 강화로 설계용보다 크게 증가한 지진하중에 대해 건물의 재료비선형성을 고려한 비선형시간이력해석을 수행하여 에너지소산, 횡하중 및 부재손상도 측면에서 마찰형 감쇠기의 제진성능을 비교 분석하였다. 기준마찰력의 30% 수준의 총마찰력을 갖는 벽체보강 대각가새형 설치형식이 전반적으로 가장 우수한 제진성능을 보이며,이 경우에 마찰력 배분방식은 중요하지 않았다. 또한 일부층에 집중설치함으로써 전층설치에 약간 못미치는 제진성능을 얻을 수 있었다.

리브로 보강한 전단 항복형 강판벽의 거동 (Behavior of Shear Yielding Thin Steel Plate Wall with Tib)

  • 윤명호;위지은;이명호;오상훈;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.503-511
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    • 2001
  • 건물의 내진성을 향상시키는 방법으로 전단벽과 가새 등의 내진요소가 사용된다. 대부분 철근콘크리트 건물에서는 철근콘크리트 전단벽이 철골건물에서는 철골가새가 내진요소로 사용이 되고 있다. 그러나 철근콘크리트 전단벽은 시공이 어렵고 원하는 소성 영역에서 연성(ductility)과 에너지 흡수능력을 만족시키기 어렵다. 강도와 강성이 매우 높고 연성이 우수하며, 자중이 작아서 전단벽의 재료로서 적합하다고 판단된다. 안정적인 거동을 하도록 박강판의 양면에 리브판을 보강하는 방법을 채택하였다. 실험은 강판벽의 폭높이비(D/H) 리브보강형태, 재하이력 등을 변수로 하여 수행하였다. 실험결과로 부터 강판벽의 제반 복원력특성을 분석 고찰하였다.

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철근콘크리트 보통전단벽의 전단력 증폭효과 근사해석 (Approximate Analysis for Shear Force Amplification Effect in Ordinary RC Shear Walls)

  • 전성하;박지훈
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.129-139
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    • 2020
  • An approximate analysis method is proposed to predict the dynamic amplification of shear forces in ordinary reinforced concrete shear walls as a preliminary study. First, a seismic design for three groups of ordinary reinforced concrete shear walls higher than 60 m was created on the basis of nonlinear dynamic analysis. Causes for the dynamic amplification effect of shear forces were investigated through a detailed evaluation of the nonlinear dynamic analysis result. A new modal combination rule was proposed on the basis of that observation, in which fundamental mode response and combined higher mode response were summed directly. The fundamental mode response was approximated by nonlinear static analysis result, while higher mode response was computed using response spectrum analysis for equivalent linear structural models with the effective stiffness based on the nonlinear dynamic analysis result. The proposed approximate analysis generally predicted vertical distribution of story shear and shear forces of individual walls from the nonlinear dynamic analysis with comparable accuracy.

지하터파기로 인해 융기(Heaving)가 발생한 지반에 근입된 단독말뚝의 거동 (Behaviour of a Single Pile in Heaving Ground Due to Ground Excavation)

  • 이철주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.27-34
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    • 2010
  • 본 연구에서는 유한요소해석을 실시하여 지반굴착으로 인해 융기(heaving)가 발생하는 지반에 사전에 근입된 말뚝의 거동에 대한 분석을 실시하였다. 수치해석에서는 말뚝과 점토사이 경계면에서의 미끄러짐(소성항복)을 고려하여 그 상호거동에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 말뚝의 상향변위, 말뚝과 인접지반의 상대변위, 말뚝에 작용하는 전단응력 및 인장력을 분석하였다. 특히, 수직응력의 감소로 인해 말뚝과 인접지반에서의 전단응력이 전이되는 메커니즘에 대한 심도있는 분석을 실시하였다. 굴착에 의해 수직응력이 감소하여 말뚝과 인접지반 사이에서의 상대변위 및 전단응력이 변화하였다. 말뚝 대부분의 위치(Z/L=0.0-0.8)에서는 상향의 전단응력이 발생하였으나, 말뚝 선단부 부근(Z/L=0.8-1.0)에서는 하향의 전단응력이 발생하였고, 이로 인해 말뚝에는 인장력이 발생하였다. Z는 임의의 심도, L은 말뚝의 길이이다. 수치해석을 통해서 분석된 말뚝의 거동에 대하여 상세히 보고하였다.

수직접합부 강성을 고려한 프리캐스트 콘크리트 대형판구조물의 응력해석 (Stress Analysis of Precast Concrete Large Panel Structures Taking Account of Stiffness of Vertical Joints)

  • 장극관;이한선;신영식;류진호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1993년도 가을 학술발표회논문집
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    • pp.149-156
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    • 1993
  • Precast concrete (P.C.) large panel structures have usually weaker stiffness at joints than that of monolithic in-situ reinforced concrete structures. But structural designers do not in general take into account this characteristics of P. C. large panel structures and use the same analytical models as for the monolithic structure. Therefore, the results of analysis obtained by using these models may be quite different from those actually occuring in real P.C. structure. In this study, the change in force and stress distribution and deflections of structure caused by applying lower shear stiffness at vertical joints are investigated through trying several finite element modeling schemes specific for P.C. structures. Finally, for engineers in practice. a simplified model, which takes account of the effect of lower shear stiffness at vertical joints, is proposed with the understanding on possible amount of errors.

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Shear bond failure in composite slabs - a detailed experimental study

  • Chen, Shiming;Shi, Xiaoyu;Qiu, Zihao
    • Steel and Composite Structures
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    • 제11권3호
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    • pp.233-250
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    • 2011
  • An experimental study has been carried out to reveal the shear-bond failure mechanism of composite deck slabs. Thirteen full scale simply supported composite slabs are studied experimentally, with the influence parameters like span length, slab depth, shear span length and end anchorage provided by steel headed studs. A dozen of strain gauges and LVDTs are monitored to capture the strain distribution and variation of the composite slabs. Before the onset of shear-bond slip, the longitudinal shear forces along the span are deduced and found to be proportional to the vertical shear force in terms of the shear-bond strength in the m-k method. The test results are appraised using the current design procedures. Based on the partial shear-bond connection at the ultimate state, an improved method is proposed by introducing two reduction factors to assess the moment resistance of a composite deck slab. The new method has been validated and the results predicted by the revised method agree well with the test results.