• Title/Summary/Keyword: 동적구조응답

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경계요소법에 의한 대규모 3차원 지하구조물의 동적해석

  • 한국전산구조공학회
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.3
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    • pp.11-21
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    • 1995
  • 3차원 대규모 지하구조물의 동적응답을 결정하기 위한 일반적인 수치해석이 제안되었다. 지반과 구조물을 해석하기 위하여 Laplace 변환을 적용한 경계요소법을 설명하였고, 지반-구조물계에 작용하는 외부 동적하중과 지진파를 고려할 수 있도록 공식화하였다. 동적교란이 전파되는 경우에 시간영역의 응답을 얻기 위하여는 구해진 변화된 해를 수치적인 Laplce 역변환을 수행하여야 하지만 동적교란이 조화적인 경우에는 응답이 주파수 영역으로부터 직접 얻어지며, 역변환이 필요하지 않다. 이 방법의 특징은 높은 정확도와 효율성이며, 지반-구조물계에 대하여 초기조건 및 점탄성 재료의 거동을 쉽게 고려할 수 있다는 것이다. 그러므로 이 방법은 다양한 지하구조물의 동적거동과 지진에 대한 취약함을 연구하기 위한 적절한 도구로 사용되어 질 수 있다.

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Finite Element Modelling of a Submerged Cylindrical Structure Considering Fluid-Structure Interaction Effect and Dynamic Response Spectrum Analysis (유체-구조물 상호작용을 고려한 실린더형 수중 구조물의 유한요소모델링 및 동적 응답 스펙트럼 해석)

  • 이희남;신태명
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • 유체-구조물 상호작용 효과를 고려하여, 실린더형 수중 구조물의 유한요소 모델을 상용 전산코드를 사용하여 작성하고 동적하중에 대한 응답해석을 수행하였다. 구조 유한요소에 부착되는 유체 유한요소로 인하여 발생하는 요소행렬의 비대칭성으로 인하여, 일반적으로 사용되는 유한요소 해석 전산코드로 유체-구조물 상호작용 모델에 대한 응답스펙트럼해석을 수행하는 것은 불가능하다. 이 문제의 해결을 위하여, 등가 비 유체-구조물 상호작용 모델을 구성하고, 등가비 유체-구조물 상호작용 모델에 대한 응답스펙트럼 해석 및 조화가진 응답해석 결과를 이용하여 유체-구조물 상호작용 모델의 스펙트럼 가진에 대한 동적 응답을 계산할 수 있는 효율적인 방법을 제시하였다.

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Dynamic Response Characteristics for Two-layered Trackbed Structure by Train Load (열차하중에 의한 이층노반구조의 동적 응답특성)

  • Lee, Il-Wha
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.14 no.2
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    • pp.160-166
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    • 2011
  • It is difficult to clarify the dynamic response characteristics of trackbed because of various environmental conditions. However, track irregularity be affected by ununiformed bearing capacity and its dynamic response, study for dynamic response characteristics is required to investigate the cause of track irregularity and countermeasure. In this paper, the response variation for dominant frequency and vibration energy by trackbed structure and material stiffness are investigated. The analysis section is two layered ground structure that is comprised of trackbed and soft rock. This structure amplifies the energy of dominant range easily. It is evaluated to affect track irregularity on comparing by theoritical, analytical and empirical method for dynamic response of the trackbed.

Long Term Monitoring of Dynamic Characteristics of a Jacket-Type Offshore Structure Using Dynamic Tilt Responses and Tidal Effects on Modal Properties (동적 경사 응답을 이용한 재킷식 해양구조물의 장기 동특성 모니터링 및 조류 영향 분석)

  • Yi, Jin-Hak;Park, Jin-Soon;Han, Sang-Hun;Lee, Kwang-Soo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.32 no.2A
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    • pp.97-108
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    • 2012
  • Dynamic responses were measured using long-term monitoring system for Uldolmok tidal current pilot power plant which is one of jacket-type offshore structures. Among the dynamic quantities, the tilt angle was chosen because the low frequency response components can be precisely measured by dynamic tiltmeter, and the natural frequencies and modal damping ratio were successfully identified using proposed LS-FDD (least squared frequency domain decomposition) method. And the effects of tidal height and tidal current velocity on the variation of natural frequencies and modal damping ratios were investigated in time and frequency domain. Also the non-parametric models were tested to model the relationship between tidal conditions and modal properties such as natural frequencies and damping ratios.

A Dynamic Response Analysis of Very Large Offshore Structures in Multi-Directional Irregular Waves (다방향 불규칙파중의 초대형 해양구조물의 동적응답해석)

  • Goo, J.S.;Jo, H.J.;Kim, K.T.
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.34 no.2
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    • pp.90-103
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    • 1997
  • A numerical procedure is described for predicting the motion and structural responses of the very large floating offshore structures supported by multiple 3-D floating bodies of arbitrary shape in multi-directional irregular waves. The developed numerical approach taking into account of the hydrodynamic interactions among the multiple floating bodies is based on a combination of the 3-D source distribution method, the wave interaction theory, the finite element method and the spectral analysis method to get the significant values of the dynamic responses in the multi-directional irregular waves. The effects of wave interactions and directionality on the dynamic responses of a very large offshore structure, which is semisubmersible ring type, are numerically examined.

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Dynamic Analysis of Very Large Floating Structure Using Beams on Elastic Foundation (탄성지지된 보를 이용한 초대형 부유구조물의 동적해석)

  • Hong, Sang-Hyun;Im, Yu-Bin;Kim, Jung-Myung;Lee, Jong-Seh
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.723-726
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    • 2011
  • 전 세계적으로 사회기반시설 및 신재생 에너지 생산을 위한 공간부족 문제를 해결하기 위하여 초대형 부유구조물에 대한 관심이 증가하고 있다. 다양한 사용분야에 대한 안정성 확보를 위해 파랑하중에 의한 동적 응답과 부유체의 강성 대비 길이 효과로 인해 발생할 수 있는 특이 거동에 대한 분석이 필요하다. 초대형 부유구조물의 경우 중앙부에 비해 양끝 단에서 과도한 응답이 발생하며, 이를 해결하기 위해 입사파가 들어오는 초대형 부유구조물의 단부에 부착되는 다양한 감요장치(anti-motion device)가 제안되어지고 있다. 초대형 부유구조물에 감요장치가 적용될 경우 입사파에 의한 동적 파압을 감소시켜 구조물의 전반적인 응답을 줄여줄 수는 있지만 감요장치의 질량이 클 경우 오히려 끝단의 응답을 증폭시킬 수 있다. 본 논문에서는 양단 자유 경계조건의 탄성지지된 보를 이용하여 초대형 부유구조물의 길이와 끝단에 부착된 감요장치의 질량으로 인한 영향을 분석하였다.

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Improved Distribution of Seismic Forces for Evaluation of Nonlinear Seismic Response of Building Structures (건축구조물의 비선형 지진응답 평가를 위한 개선된 지진하중 분배방법)

  • 이동근;최원호;안지희
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.2
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    • pp.33-47
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    • 2001
  • 성능에 기초한 내진설계에서는 구조물이 보유하고 있는 능력을 효과적으로 파악하기 위해서 비선형 정적 해석이 적용되고 있다. 그러나 비선형 정적해석은 고차모드에 대한 효과를 고려하지 못함으로써 고층구조물이나 비정형 구조물과 같은 경우에는 정확한 비선형 지진응답의 산정과 내진성능을 평가하는데 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 건축구조물의 선형 및 비선형 지진응답 평가를 위하여 응답 스펙트럼해석을 통하여 얻어지는 층전단력으로부터 층하중을 산정하는 유사동적해석법이 적용되었다. 제안된 방법을 비선형 정적 해석에 적용하여 구조물의 비선형 자동응답을 비선형 시간이력해석의 결과와 비교하였다. 기존의 층분포하중에 의한 비선형 지진응답과 비교하였으며, 제안된 방법에 의한 지진 응답이 구조물의 비선형 거동특성을 가장 정확하게 표현하였다. 그러므로 본 연구에서 제안된 방법을 사용하여 비선형 정적 해석을 수행한다면 비교적 명확한 건축물의 비선형 거동특성과 내진성능을 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

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Reliability Analysis Offshore Wind Turbine Support Structure Under Extreme Ocean Environmental Loads (극한 해양 환경하중을 고려한 해상풍력터빈 지지구조물의 신뢰성 해석)

  • Lee, Sang Geun;Kim, Dong Hyawn
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.26 no.1
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    • pp.33-40
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    • 2014
  • Reliability analysis of jacket type offshore wind turbine (OWT) support structure under extreme ocean environmental loads was performed. Limit state function (LSF) of OWF support structure is defined by using structural dynamic response at mud-line. Then, the dynamic response is expressed as the static response multiplied by dynamic response factor (DRF). Probabilistic distribution of DRF is found from response time history under design significant wave load. Band limited beta distribution is used for internal friction angle of ground soil. Wind load is obtained in the form of thrust force from commercial code called GH_Bladed and then, applied to tower hub as random load. In a numerical example, the response surface method (RSM) is used to express LSF of jacket type support structure for 5MW OWF. Reliability index is found using first order reliability method (FORM).

Modified Earthquake resistant design for a concrete bridge in the Low to moderated seismic Region (중약진지역에 위치한 콘크리트교량의 수정내진 설계)

  • 국승규
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.3
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    • pp.11-21
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    • 2000
  • 구조물에 내진설계를 적용하는 목적은 지진에 노출되는 구조물에 안전성과 경제성을 고려한 파괴메카니즘을 부여하는 것이다. 내진설계에 보편적으로 적용하고 있는 응답스펙트럼해석법은 선형해석법으로 구조물의 비선형 동적거동에 의한 영향은 특정 계수로 반영한다. 그러나 기존의 내진설계시방서들이 강진지역에 있는 나라들에 의해 제정 및 개정되어 왔기 때문에 응답스펙트럼 해석법 뿐만 아니라 기타의 적용규정이 강진지역에 위치한 구조물의 상황만을 고려하여 제시되었다. 따라서 중약진지역에 위치한 구조물의 내진설계에 대한 별도의 연구가 요구되고 있다. 이 연구에서는 중약진지역에 위치한 콘크리트 교량을 선정하여 비선형 동적거동을 반영하는 계수를 결정하고 응답스펙트럼 해석법을 적용하였다. 연구 결과 바탕으로 중약진지역의 교량에 대해 내진설계의 목적을 만족하는 개선된 내진설계 절차를 제시하였다.

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Prediction of Dynamic Response of Structures Using CMAC (CMAC을 이용한 구조물의 동적응답 예측)

  • Kim, Dong Hyawn;Kim, Hyon Taek;Lee, In Won
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.12 no.5 s.48
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    • pp.605-615
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    • 2000
  • Cerebellar model articulation controller (CMAC) is introduced and used for the identification of structural dynamic model. CMAC has fascinating features in learning speed. It can learn structural response within a few seconds. Therefore it is suitable for the real time identification structures. Real time identification is required in the control of structure which may be damaged or undergo severe change in mechanical properties due to shrinkage or relaxation etc. In numerical examples, it is shown that CMAC trained with the dynamic response of three-story building can predict responses under not trained earthquakes with allowable error. Finally, CMAC has great potential in structural and control engineering.

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