• Title/Summary/Keyword: 강도저감모델

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Energy-Based Seismic Evaluation of Reinforced Concrete Structures I - Flexural Components (에너지에 근거한 철근콘크리트 구조물의 내진성능 평가 I - 휨요소)

  • 김장훈
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.3 no.3
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    • pp.33-44
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    • 1999
  • An energy balance procedure is developed to incorporate the effects of earthquake duration which involves the effect of cyclic loading and the corresponding cumulative plastic deformation. Particular emphasis is given to the flexural failure of non-seismically designed columns of reinforced concrete frames. For this, conceptual strength deterioration models for columns, governed by concrete, anchorage failure and longitudinal steel fracture due to low-cycle fatigue, are proposed. It is evident that the energy-based method has good agreement with the experimental data and is able to predict the failure mode.

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Development of Fire-resistant Concrete using Fibre Cocktail (섬유혼입공법을 적용한 고내화 콘크리트의 개발)

  • Youm, Kwang-Soo;Jeon, Hyun-Kyu;Won, Cheol;Kim, Heung-Youl
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.949-952
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    • 2008
  • 화재안전 신뢰성이 확보된 고강도 콘크리트 구조물의 시장 공급을 위하여 GS건설에서는 2005년 부터 고강도 콘크리트 구조물의 강도 영역별 폭렬 저감 및 거동 안전성 평가와 수치해석 방법을 통한 경제적인 설계방법를 최종 연구목표로 하여 현재까지 콘크리트 재료의 열적 특성 확보와 구조부재 화재 특성 연구를 수행해 왔다. 강도발현, 시공성, 내화성능과 경제성에 대한 분석을 해외연구 기관에 의뢰하여 섬유혼입공법을 선정한 후 이에 대한 재료의 물리적 특성과 역학적 특성 실험결과를 바탕으로 고강도 콘크리트 구조부재의 내화성능을 예측 분석할 수 있도록 비열 모델, 열전도율모델, 압축강도 모델, 탄성계수 모델을 구축하였다. 또한 기둥과 보에 대한 내화실험을 실시하여 내화성능을 평가하였으며, 이에 대한 열적 해석을 병행하여 진행하였다.

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Effect of an Opening on Buckling Strength of Polygonal Section Wind Turbine Tower (다각형 단면 풍력타워 좌굴강도에 대한 개구부의 영향)

  • Choi, Byung Ho;Park, Seong Mi;Hwang, Min Oh
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.163-163
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    • 2011
  • 풍력타워 기둥구조물에는 유지관리 등의 이유로 출입구 역할을 하는 개구부가 존재하게 된다. 다각형 타워구조물에 개구부형상이 존재하게 되면 압축좌굴 강도에 영향이 있을 것으로 예상되지만, 이를 정량적으로 평가하거나 예측하기는 용이하지 않고 간접적으로 판단할 만한 관련 기준이나 지침도 부족한 상태이다. 이에 최병호 등(2011)에서 다룬 다각형 단면 기둥구조물의 하단에 개구부를 형상화한 수치해석 모델을 수립하고 축방향 압축하중을 재하하는 탄성좌굴 해석 및 비선형비탄성해석을 수행하였다. 본 논문에서는 기존 다각형 단면 기둥모델 중에서 6각형 단면모델에 관해 중점적으로 다루고 있다. 다각형 단면 기둥 해석모델은 단순한 다각형 단면 타워구조에 대해서 뿐 만 아니라, 각 subpanel에 종방향 보강재를 둔 모델에 대해서도 추가적으로 검토하였다. 개구부의 형상은 높이 2000mm, 폭 800mm이며 상하부에 만곡부를 둔 형태이다. 수치해석은 3차원 유한요소해석프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수행하였으며, 보강방안으로는 일정범위까지의 모듈 subpanel의 판두께를 보강하는 방안과 edge stiffener를 적용하는 방안에 대해서 검토하였다. 각각의 보강방식에 따른 효과를 비교해 보기 위해 개구부가 없는 모델, 단순히 개구부만 설정한 모델, 판두께를 보강한 모델, edge stiffener로 보강한 모델에 대해 비교해석을 수행하였다. 보강재 없는 단순 다각형 타워구조 모델에 대한 해석결과로부터 개구부로 인한 강도저하는 미미한 수준인 것으로 나타났다. 반면, 종방향 보강재가 적용된 6각형 단면 타워구조 모델에서는 개구부로 인한 강도저감이 22.9%로 높게 나타났으며 상당한 영향이 있는 것으로 분석되었다. 또한 개구부 주변의 판두께 보강이나 edge stiffener보강 등으로 상당한 강도향상 효과가 확인되었으나, 개구부로 인해 손실된 강도 수준을 완전히 회복하는 수준에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 따라서, 향후 다양한 보강방식에 대한 보다 포괄적인 변수연구를 통해 개구부의 영향 없이 온전한 다각형 단면 타워 구조의 극한강도에 도달되기 위한 보강 조건에 대해 검토될 필요가 있을 것으로 사료된다.

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A study on Green Roof System and Stormwater Reduction Effectiveness based on SWMM Model (SWMM 모델을 이용한 옥상녹화면에 따른 유출저감효과분석)

  • Kim, Jae Moon;Kim, Sae Bom;Kim, Byung Sung;Park, Kwang Hee;Shin, Hyun Suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.383-383
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    • 2018
  • 최근 기후변화와 도시화로 인해 국지성 집중호우 및 불투수면적이 증가하고 있는 실정이며, 도시 지역 내의 첨두유량, 도달시간, 지체시간 등과 같은 수문학적 인자가 변화함에 따라 재산피해, 인명피해가 발생하고 있다. 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법은 수리수문학적 및 환경생태학적 문제를 저감하는 방안 중 하나로써 도시지역에서 수환경을 자연상태로 복원하는 대안으로 제시되고 있다. LID 기법 중 하나인 옥상녹화는 도시 내의 불투수면 증가로 인한 초과 지표면유출을 저감시켜 물관리를 하는 기술이다. 본 연구는 경남 양산시 부산대학교 제 2 캠퍼스에 조성된 옥상녹화 장치를 이용하여 정량적으로 유출량을 분석하였다. 비식생구와 식생구를 설치하고 실험의 시나리오는 강우강도를 25, 50, 75, 100 mm/hr로 설정하여 측정된 데이터 값을 바탕으로 SWMM(Storm Water Management Model) 모델링을 수행하였다. 유출량 값은 SWMM 5의 매개변수 추정지원 시스템인 SWMM-SCE를 이용하여 모형을 자동보정하였다. 보정된 모의유량은 실측유량과 0.28~3.81% 만큼의 오차를 보였고 각 시나리오에 따라 검증한 결과 상관계수가 0.82 이상으로서 실측값과 높은 상관성을 나타내었다. 옥상녹화 실험의 경우, 강우강도 75mm/hr일 때 첨두유출저감율과 지연시간은 각각 15.45% 감소, 15초 지연으로 최적의 효율이 나타났으며 강우강도 25mm/hr일 때 첨두유출저감율과 지연시간은 각각 1.36% 감소, 4초 지연으로 최저의 효율이 나타났다. SWMM 모의 결과는 강우강도 75mm/hr일 때 첨두유출저감율과 지연시간은 각각 15.45% 감소, 16초 지연으로 최적의 효율이 나타났으며 강우강도 25mm/hr일 때 첨두유출저감율과 지연시간은 각각 2.73% 감소, 4초 지연으로 최저의 효율이 나타났다.

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Validation of the Eddy Viscosity and Lange Wake Models using Measured Wake Flow Characteristics Behind a Large Wind Turbine Rotor (풍력터빈 후류 유동특성 측정 데이터를 이용한 Eddy Viscosity 및 Lange 후류모델의 예측 정확도 검증)

  • Jeon, Sang Hyeon;Go, Young Jun;Kim, Bum Suk;Huh, Jong Chul
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.40 no.1
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    • pp.21-29
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    • 2016
  • The wake effects behind wind turbines were investigated by using data from a Met Mast tower and the SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) system for a wind turbine. The results of the wake investigations and predicted values for the velocity deficit based on the eddy viscosity model were compared with the turbulence intensity from the Lange model. As a result, the velocity deficit and turbulence intensity of the wake increased as the free stream wind speed decreased. In addition, the magnitude of the velocity deficit for the center of the wake using the eddy viscosity model was overestimated while the turbulence intensity from the Lange model showed similarities with measured values.

Seismic Control of Stiffness-degrading Inelastic SDOF Structures with Fully Elasto-Plastic Dampers (강성저감형 비탄성 단자유도 구조물에 설치된 완전탄소성 감쇠기의 제진성능)

  • Park, Ji-Hun;Kim, Hun-Hee;Kim, Ki-Myon
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.14 no.4
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    • pp.37-48
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    • 2010
  • The seismic control effect of reinforced concrete structures with low energy dissipating capacity due to stiffness degradation is investigated through nonlinear time history analysis. The primary structure is idealized as a SDOF system of modified Takeda hysteresis rule and an elasto-perfectly-plastic nonlinear spring is added to represent a hysteretic damping device. Based on statistics of the numerical analysis, equivalent linearization techniques are evaluated, and empirical equations for response prediction are proposed. As a result, estimation of the ductility demand with proposed empirical equations is more desirable than the equivalent linearization techniques. The optimal yield strengths based on empirical equations are significantly different from the optimal yield strength of elasto-perfectly-plastic systems. Also, the results indicate that the reduction effect of the ductility demand is more remarkable for smaller natural periods.

Evaluation of Pollutant Removal efficiency for Watershed Scale According to Application of BMPs by Crop Land (유역단위 경작지별 비점오염저감시설 저감 효율 평가)

  • Lee, Gwanjae;Lee, Seoro;Yang, Dongseok;Lee, Jimin;Lim, Kyoung Jae;Jang, Won Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.404-404
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    • 2021
  • 기후변화에 따른 물 순환과정의 변화는 유역내 강우패턴 및 강우강도, 유출 특성에 큰 영향을 미친다. 유역내 강우패턴 및 강우강도 등 물 순환과정의 변화는 강우에 의한 유출과 밀접한 관련이 있는 비점오염원에 중대한 영향을 미친다. 특히, 고랭지밭에 밀집되어 있어 강우에 따른 토사로 인한 탁수가 빈번하게 문제가 되고 있는 소양호 유역은 비점오염원관리지역으로 지정되어 탁수를 저감하기 위해 많은 노력을 기울이고 있는 실정이다. 이러한 노력들 중 환경부에서는 개별 경작지마다 BMPs(Best Management Practices)를 적용하여 강우에 의한 탁수를 저감하고자 하였으며, 앞으로도 지속적으로 설치할 계획에 있다. 그러나 이러한 비점오염저감시설을 적용하였을 때의 저감효율은 밭의 면적이나 경사도, 경사장 등 다양한 조건을 고려해야 하는 어려움이 있어, 이에 대한 연구는 매우 제한적으로 이루어져 왔다. 이에 따라, 각 경작지에 적용된 개별 비점오염저감시설이 유역 말단에 미치는 영향에 대한 연구 역시 미비한 실정이다. 그러나 비점오염저감대책 및 계획은 유역 말단을 기준으로 하는 경우가 많고, 유량 및 수질에 대한 모니터링 자료 역시 유역 말단에 위치하기 때문에 개별 비점오염저감시설이 유역 말단에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유역단위 평가모델 중 하나인 SWAT을 이용하여 각 경작지 별로 실측 경사장 및 경사도, 개별 비점오염저감시설을 적용하였으며, 개별 비점오염저감시설이 유역말단에 미치는 영향을 평가하였다.

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Evaluation of the Shear Strength of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Continuous fiber Reinforced Polymer (연속섬유에 의하여 보강된 철근콘크리트 보의 전단강도 평가)

  • Lee Jung-Yoon;Hyang Hyun-Bok;Kim Ji-Hyun
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.17 no.6 s.90
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    • pp.983-992
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    • 2005
  • The shear failure modes of fiber reinforced polymer(FRP) strengthened concrete beams are quite different to those of the beams strengthened with steel stirrups. When the beams are strengthened with larger amount of FRP composites, the beams normally fail in shear due to concrete crushing before the FRP reaches its rupture strain. In order to predict the shear strength of such beams, the actual rupture strain must be known. The equations previously reported in the technical literature adopt an effective reduction factor for the rupture strain. These equations may not be applicable to FRP strengthened RC beams that are beyond the experimental application limits, because most of these equations are empirical in nature. This paper presents the results of an analytical study on the performance of reinforced concrete beams externally wrapped with FRP composites and internally reinforced with conventional steel stirrups.

The Nonlinear Finite Element Analysis of Reinforced Lightweight Concrete Beam (경량콘크리트 보의 비선형 유한요소해석)

  • 이호경;곽윤근
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.3
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    • pp.219-226
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    • 1998
  • 본 연구에서는 경량콘크리트보의 거동을 연구하는데 적용될 수 있는 비선형해석이 나타나있다. 콘크리트에 대한 2축 실험 자료를 사용하여 경량콘크리트의 구성모델을 만들었다. 구성모델에서 콘크리트의 비선형성은 주응력비에 따른 강도증감계수와 탄성계수의 변화에 따른 비선형저감계수를 사용하여 나타내었다. 유한요소 모델해석에서 콘크리트는 8절점을 가진 사각형요소로 하고 철근은 1차원 선형요소로 가정하여 해석하였다. 유한요소해석으로부터 얻어진 수치해석결과와 실험실에서 행한 실험결과를 비교하였다.

Analysis of Significance between SWMM Computer Simulation and Artificial Rainfall on Rainfall Runoff Delay Effects of Vegetation Unit-type LID System (식생유니트형 LID 시스템의 우수유출 지연효과에 대한 SWMM 전산모의와 인공강우 모니터링 간의 유의성 분석)

  • Kim, Tae-Han;Choi, Boo-Hun
    • Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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    • v.48 no.3
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    • pp.34-44
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    • 2020
  • In order to suggest performance analysis directions of ecological components based on a vegetation-based LID system model, this study seeks to analyze the statistical significance between monitoring results by using SWMM computer simulation and rainfall and run-off simulation devices and provide basic data required for a preliminary system design. Also, the study aims to comprehensively review a vegetation-based LID system's soil, a vegetation model, and analysis plans, which were less addressed in previous studies, and suggest a performance quantification direction that could act as a substitute device-type LID system. After monitoring artificial rainfall for 40 minutes, the test group zone and the control group zone recorded maximum rainfall intensity of 142.91mm/hr. (n=3, sd=0.34) and 142.24mm/hr. (n=3, sd=0.90), respectively. Compared to a hyetograph, low rainfall intensity was re-produced in 10-minute and 50-minute sections, and high rainfall intensity was confirmed in 20-minute, 30-minute, and 40-minute sections. As for rainwater run-off delay effects, run-off intensity in the test group zone was reduced by 79.8% as it recorded 0.46mm/min at the 50-minute point when the run-off intensity was highest in the control group zone. In the case of computer simulation, run-off intensity in the test group zone was reduced by 99.1% as it recorded 0.05mm/min at the 50-minute point when the run-off intensity was highest. The maximum rainfall run-off intensity in the test group zone (Dv=30.35, NSE=0.36) recorded 0.77mm/min and 1.06mm/min in artificial rainfall monitoring and SWMM computer simulation, respectively, at the 70-minute point in both cases. Likewise, the control group zone (Dv=17.27, NSE=0.78) recorded 2.26mm/min and 2.38mm/min, respectively, at the 50-minutes point. Through statistical assessing the significance between the rainfall & run-off simulating systems and the SWMM computer simulations, this study was able to suggest a preliminary design direction for the rainwater run-off reduction performance of the LID system applied with single vegetation. Also, by comprehensively examining the LID system's soil and vegetation models, and analysis methods, this study was able to compile parameter quantification plans for vegetation and soil sectors that can be aligned with a preliminary design. However, physical variables were caused by the use of a single vegetation-based LID system, and follow-up studies are required on algorithms for calibrating the statistical significance between monitoring and computer simulation results.