• Title, Summary, Keyword: 하중

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Efficient Analysis of Structure Vibration Induced by Walking Loads (보행하중에 의한 구조물 진동의 효율적인 해석)

  • 김기철;이동근
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.21-29
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    • 2001
  • 주차장, 버스터미널, 스타디움, 집회공간과 같은 낮은 고유진동수를 갖는 장경간 건축물에서는 저속 차량의 이동하중이나 보행자의 보행하중과 같은 동적하중에 의해 과도한 바닥판 진동이 발생할 수 있으며 이러한 진동은 건축물의 이용자에게 불쾌감을 일으켜 건축물의 사용성에 심각한 영향을 주게된다. 구조물에 가해지는 보행하중의 일반적인 적용방법은 분할된 요소의 절점을 따라 절점하중으로 가하는 것이다. 그러나 이러한 해석모델은 보행하중을 절점에만 가해야하는 제한적인 문제점을 가지고 있어 보폭 수만큼 절점을 생성시켜야 하며 보폭이 변하거나 절점이외에 하중이 작용할 경우 해석모델을 수정해야하는 번거로움이 있다. 본 연구에서는 보행하중에 대한 계측과 분석을 통하여 보행하중의 동적특성을 분석하였으며 계측한 보행하중을 예제구조물에 적용하였다. 그리고 보행하중에 의한 구조물 진동의 효율적인 해석을 위하여 구조물에 가해지는 보행하중을 등가의 절점하중으로 치환하는 방법을 제안하였으며 제안된 등가절점 하중의 타당성을 검증하기 위하여 예제구조물의 진동해석을 수행하였다.

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변동 하중하의 피로파괴

  • 송지호
    • Journal of the KSME
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    • v.30 no.2
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    • pp.115-130
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    • 1990
  • 기구나 구조물에 작용하는 실제하중은 진폭 등이 불규칙하게 변화하는 이른 바 변동하중으로, 강 도설계에 있어서는 이러한 변동하중하의 피로에 관하여 충분히 고려할 필요가 있다. 따라서 국 외에서는 현재까지 랜덤하중을 포함한 각종 변동하중 하에서 많은 연구가 이루어져 유익한 결 과도 얻어지고 있으나, 국내에서는 매우 단순한 변동하중하의 소수의 연구를 제외하고는, 실험 상의 어려움 등으로 주목할 만한 체계적인 연구결과가 없는 것이 실정이다. 변동하중하의 피로 문제는 근래 국내의 현장에서도 그 중요성이 점차 인식되고 있어, 국내 학술지에도 이에 관한 해설 등(1)이 약간 보이기 시작했다. 이러한 점들을 감안하여 본 글에서는 랜덤하중을 포함한 변동하중하의 피로파괴에 관하여 기초사항과 함께 기본특성을 소개해 보기로 하였으며, 아울러 관련용어들도 정리해 두기로 하였다.

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Cracking of S2 Ice by Spherical Indentation (구형관입에 의한 S2 얼음의 균열)

  • Ko, Sang-Ryong
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.12 no.3
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    • pp.42-48
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    • 1998
  • 구형 관입시험에 의한 얼음의 균열을 연구 하였다. $-10^{circ}C$에서 S2 기둥얼음의 시편(152mm X 152mm X 152mm)에 stainless 강으로 된 구(지름 25.4mm)로 하중을 가하였다. 구형indentor는 얼음 시편의 장축인 기둥방향에 수직으로 하중을 가하였으며 이때 변위율은 0.038mm/s로 하여 단조증가 하중 시험을 하였다. 하중을 가하기 시작하면 indentor 하부에서 crushing 이 발생하고, 하중이 증가함에 따라서 방사선 균열 또는 횡균열이 성장하여 splitting 또는 spallation이 발생하였다. 단조증가 하중 때와 동일한 indentor를 사용하여 하중 및 비하중율 0.5KN/s로 맥박하중을 가할 때 이들 방사선 균열 및 횡 균열이 발생 성장하였다. 첫 맥박 하중의 크기는 1KN으로 하고 그 뒤 계속 이어지는 시험은 맥박 하중의 크기를 증가시킨 뒤 행하였으며 균열 길이는 맥박과 맥박 사이에서 계측 하였다. 기타 취성고체에서 관찰 되었던 것과 같이 방사선 균열 및 측면균열의 길이는 impression 반지름과 하나의 지수법칙이 성립함을 보여주었다.

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Structural Analysis of a Breakwater in Wave and Seismic Loads (파랑하중과 지진하중하의 방파제 구조해석)

  • Cho, Kyu-Nam
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.1
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    • pp.45-52
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    • 2009
  • In this paper, a guideline for designing breakwater in wave loads and in seismic loads is proposed. A simple model structure in breaking wave zone is examined using Morison equation in consideration with the effect of an impact load, for evaluation of the wave loads. As the impact load effect is not significant, pressure distributions according to Goda are applied for evaluation of wave loads on breakwater. Structural behavior of breakwater in wave loads can be obtained using the Goda method, as well. For seismic analysis, Ofunato and Hachinohe models, as well as an artificial seismic acceleration loads model, are adopted. Soil-structure interaction analysis is carried out to find the seismic load effect. It is found that, in certain cases, structural deformation in wave loads is in the same level as deformation that in seismic loads. Thus, it is our recommendation that these two loads are considered at the same level in breakwater design.

Modeling of Walking Loads for Floor Vibration Analysis (바닥판 진동해석을 위한 보행하중의 모형화)

  • 김기철;최균호;이동근
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.1
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    • pp.173-188
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    • 2002
  • In General, the measured loads and load-time function suggested by Bachmann iota walking are used for vibration analysis of structures subjected to footstep loads. It is not easy to measure walking loads because they we influenced by various parameters. Therefore, it is needed to model the walking loads that can be applied to structure analysis. Parameter study is used for the walking loads having various walking frequency for vibration analysis of structures under walking loads. In this study, walking loads were measured directly by using a force plate within two load cells, and the parameters of the walking loads were analyzed. The measured walking loads are decomposed into harmonic loads by using the Fouler series. Functional relationship between the walking frequency and the Fourier coefficients can be derived from the coefficients of harmonic loads obtained by the decomposition process, and the walking loads were formulated. It is possible to apply the venerated walking loads easily or conveniently by the proposed equation to the analysis of a structure subjected to walking loads.

Preliminary Study on the Behavior of Rock Anchors Subjected to Repeated Loadings (반복하중을 받는 락앵커의 거동에 대한 기초적 연구)

  • 원상연;조남준;황성일
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.17 no.1
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    • pp.25-34
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    • 2001
  • 송전철탑의 기초로써 락앵커는 바람에 의해 반복적인 하중을 받고 있다. 반복하중은 락앵커의 인발 지지력 감소와 누적변위의 증가를 유발할 수 있다. 그러므로 송전철탑의 락앵커 설계시 세심한 주의가 요구된다. 본 논문에서는 세 가지 암반형태에 시공된 모형 락앵커에 대하여 반복하중 시험을 수행한 결과들을 제시하였다. 시험결과에 의하면 정적 극한하중의 50%보다 작은 최대 반복하중(Q$_{max}$)이 락앵커에 작용할 경우, 락앵커의 지지력에 대하여 반복하중의 영향이 없다. 최대 반복하중이 정적 극한하중의 50%에서 75%로 작용할 경우 누적변위의 증가를 유발하고, 정적 극한하중의 75%이상인 경우 락앵커의 지지력에 심각한 영향을 미친다. 따라서 정적 극한하중의 50% 이상의 반복하중을 받는 락앵커는 불안정하다.

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Nonlinear Simulation of the Load Transfer Mechanism in Multi-layered Systems Considering Various Interface Conditions (불연속면 조건을 고려한 다층구조체에서의 비선형 하중전달해석)

  • Eom, In-Soo;Kim, Moon-Kyum
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.125-132
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    • 2000
  • 하중전달의 문제는 구조체가 하중을 지지할 때 하중을 받는 부재로부터 하중을 지지하지 않는 쪽의 구조로 얼마만큼의 하중이 전달되는가를 해석하는 것이라고 간단히 정의 할 수 있다. 효율적인 Load transfer mechanism 은 구조체의 설계와 해석의 중요한 인자와 직접적으로 관련이 되어 있기 때문에 구조체의 해석시에는 이러한 하중전달의 개념이 반드시 포함되어야 한다. 그러나 일반적인 구조체의 해석시에는 하중전달의 개념은 그 해석의 어려움과 이론적인 해석해의 부재 그리고 본질적으로 존재하는 복잡성 때문에 무시되어져 왔다. 또한 이러한 하중전달의 문제가 다른 역학적인 거동과 연관되어 해석되어 질때는 그 이론적인 해는 구할 수가 없게 된다. 따라서 본 연구에서는 다층구조체에 존재하는 하중전달의 문제를 구조체 내에 존재하는 불연속면의 영향을 고려하수 있는 수치해석적인 모델의 개발을 통하여 하중전달효율의 개념으로 분석하여 각각의 불연속면의 영향에 따른 구조체내에 존재하는 하중전달의 현상을 규명하고자 한다.

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An Evaluation of Inelastic Behavior of a Cable Supported Bridge under Earthquake Load (지진하중을 겪는 케이블 지지 교략의 비탄성 거동 평가)

  • Lee, Kyoung-Chan;Chang, Sung-Pil
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • pp.104-408
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    • 2003
  • 케이블 장대 교량의 해석에 있어서 기하적인 비선형만을 고려한 해석이 보편적이었다. 하지만 이 연구에서는 내진 해석시 케이블지지 교량이 비탄성적으로 거동 할 수 있기 때문에, 기하적인 비선형 이외에 재료적인 비선형을 고려할 필요가 있음을 보이고자 한다. 극한 하중 상태를 모사하기 위하여 사하중에 하중계수를 곱하여 하중을 증가시켜 중력방향으로 하중을 가하였고, 지진에 대한 하중 상태를 모사하기 위하여 교축방향의 지진 하중에 대한 등가의 등분포 하중과 이의 0.3배에 해당하는 수직 방향 하중을 동시에 가하였다. 이러한 해석을 통하여 자중의 2배 이상의 하중이 가해지면 거더가 비탄성적으로 거동 할 수 있고, 또한 교축 방향과 수직 방향의 설계지진하중을 고려할 경우 수평방향의 구속이 모두 풀리면 주탑이 비탄성적으로 거동 할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 케이블지지 교량의 지진 해석시 특정한 경우에 있어서는 비탄성 거동을 고려해야 할 필요가 있을 것으로 보인다.

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A Study on the Static Test of Rudder Control System for a Basic Trainer (기본훈련기 방향타 조종장치 정적하중 시험에 관한 연구)

  • Jeon, Chan-Won;Lee, Su-Yong;Gang, Gyu-Seop
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.2
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    • pp.115-121
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    • 2002
  • This report summarized the static test of the rudder system for the KTX-1 basic trainer. The test loads are applied up to the limit and ultimate loads in a stepping sequence. Test loads and test results matt the strength and stiffness requirements of the rudder control system.. Using #004 full scale structure test airframe.

Load Transfer of Ground Anchors in Clay (점토지반에 설치된 앵커의 하중전이에 관한 연구)

  • Kim, Nak-Kyung
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.16 no.3
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    • pp.145-155
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    • 2000
  • 지반과 구조물을 일체화시키는데 사용하는 앵커는 앵커체와 지반의 마찰력에 의해서 구조물을 지지하는 역할을 하며 앵커의 하중과 변형의 관계를 규명하기 위해서는 앵커의 마찰력 분포의 변화(하중전이)가 중요한 요소가 된다. 하중 재하시 앵커체에 발생하는 하중전이 분포는 앵커의 인발 지지력과 밀접한 관계가 있고 정착장의길이, 지반 조건 등에 따라 분포 양상이 변하기 때문에 하중 정이를 이해하기 위해서는 강선과 그라우트의 하중분포 그리로 앵커 그라우트체와 지반과의 마착력 분포를 알아야 한다. 본 연구는 미국 Texax A&M University의 점성토지반에 계측기가 장착된 10개의 그라운드 앵커를 설치하여 인발시험을 수행하였다. 앵커의 자유장 강선에 작용하는 응력, 그라우트체에 작용하는 응력, 그리고 정착장 강선의 응력을 계측하여 강선과 그라우트의 정착응력 및 그라우트와 지반에서의 마찰력 분포를 구함으로써 강선-그라우트-지반의 복합적인 거동에 따른 각 하중 단계마다의 하중전이를 얻어냈다. 또한 현장시험 결과의 역해석을 통하여 강선과 그라우트 사이의 하중과 변위의 관계와 그라우트와 지반의 하중-변위 관계를 분석하여 그라운드 앵커의 인발 특성을 예측 할 수 있는 수치해석 기법을 모델링하여 제시하였다.

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