• Title/Summary/Keyword: 등가전단응력

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Nonlinear FE Analysis of RC Shear Walls (철근콘크리트 전단벽의 비선형 유한요소해석)

  • 곽효경;김도연
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.3
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    • pp.293-308
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    • 1999
  • 이 논문에서는 패널, 깊은 보 그리고 전단벽과 같이 평면응력상태하에 있는 철근콘크리트 구조물의 비선형 유한요소해석에 있어서의 직교이방성 콘크리트 구성 모델의 적용성을 보여준다. 등가의 일축 변형을 개념을 토대로 콘크리트의 구성 관계가 주변형률 축과 일치하고 하중이력에 따라 회전하는 직교하는 축에 대해 제시된다. 제안된 모델은 이축 압축응력상태와 인장-압축 응력상태에서 각각 압축강도의 증가와 인장 저항력의 감소효과를 보여주는 이축 파괴영역의 정의를 포함한다. 인장균열이 발생한 후, 콘크리트의 압축강도의 감소효과가 제시되고, 인장강화효과로 알려진 철근에 의해 지지되는 콘크리트의 인장응력이 고려된다. 평균응력과 평균변형률 개념을 사용하여 힘의 평형, 적합조건 그리고 철근과 철근을 둘러싼 콘크리트 사이의 부착응력-슬림 관계를 토대로 인장강화효과를 모사하기 위한 모델이 제안된다. 유한요소 모델에 의한 예측은 유용한 실험자료와의 비교에 의해 입증된다. 이 논문에서는 해석결과와 이상화한 전단 패널실험으로부터 얻어진 실험값의 비교연구가 수행되고, 제안된 모델의 타당성을 보여주기 위해 서로 다른 응력상태하의 전단 패널 보와 벽체의 힘-변위 관계를 평가하였다.

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A Study on the Fatigue Life Evaluation of Spot Welded Joints under Tensile-Shear Loading (인장-전단 하중을 받는 점용접부의 피로 수명 평가에 관한 연구)

  • Chung, K.;Kim, H.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.5 no.1
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    • pp.80-88
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    • 2001
  • The spot welding method has been used in the joining of structures, automotive body, railway carriage, aircraft, household electric appliances, precision parts etc., because of brief working, easy automation, available mass production, and convenience. In this paper, the effects of welding conditions on the fatigue life and the prediction of fatigue life based on fracture mechanics theory of spot welded joint were investigated. Fatigue tests were conducted with the tensile-shear specimens welded in the various current using cold rolled steel sheets. Fatigue life of spot welded joint was predicted and compared with experimental results. Using FEM(finite element method), we analysed the distribution of stress and the condition of deformation on the environments of nugget.

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A Study on Roughness Coefficient Estimations in Nothing Water Level-Discharge data Gravel Bed Stream (수위-유량자료가 없는 자갈하상에서 조도계수 산정에 관한 연구)

  • Lee, Sin-Jae;Park, Sang-Woo;Jang, Suk-Hwan;Oh, Kyung-Do;Jun, Byung-Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.413-418
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    • 2006
  • 본 연구는 자갈하상을 갖는 하천에 대해 조도계수를 산정하고자 하상에 분포하는 입자에 작용하는 전단응력을 이용하여 등가조도를 산정하고 대상유량에 대해 수위를 산정할 수 있는 모형을 개발하였다. 개발된 모형의 적용성은 섬진강 하류부의 구례수위표와 송정수위표 구간에 대해 적용하였다. 그 결과 구례수위표지점에서 등가조도는 0.088m로 산정되었고, 이를 이용하여 Wark(1990)가 제시한 단위유량에 대한 연속방정식과 운동량방정식을 결합한 간단한 모형을 이용하여 각각의 대상유량에 대해 수위를 산정하였으며, 그 결과 6%이내의 오차를 보였다. 그리고 대상유량에 대해 계산된 수위를 이용한 부등류 해석을 실시하여 조도계수를 각각의 유량에 대해 산정하였다. 그 결과 관측된 수위와 계산된 수위에 의해 산정된 조도계수의 오차가 $0{\sim}0.002(6%)$의 오차를 보였고, 유량별로 조도계수를 산정할 수 있어 조도계수의 가변성도 고려할 수 있었다.

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An Experimental Study for the Liquefaction Resistance Strength of Saturated Sand Using Real Earthquake Loading (실지진하중을 이용한 포화사질토의 액상화 저항강도에 관한 실험적 연구)

  • 심재욱;박근보;최재순;김수일
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.4
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    • pp.329-337
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    • 2002
  • Based on the equivalent uniform stress concept presented by Seed and Idriss, sinusoidal cyclic loads which simplified the earthquake loads have been applied in evaluating the liquefaction resistance strength experimentally. However, the liquefaction resistance strength of soil based on the equivalent uniform stress concept can not exactly reflect the dynamic characteristics of the irregular earthquake motion. In this study, the criterion of the liquefaction resistance strength was determined by applying real earthquake loading to the cyclic triaxial test. From the test results, relationships between liquefaction behaviors of saturated sand and earthquake characteristics such as magnitude or time-duration were determined. Magnitude scaling factors to determine the soil liquefaction resistance strength in seismic design were also proposed.

A Boundary Integral Approximation For the Stress Intensity Factors in Elastic Plate Bending (강성평판굽힘 문제의 응력확대계수를 위한 경계적분수치해법)

  • Kim, J. W.
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.6 no.3
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    • pp.282-288
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    • 1982
  • 크랙탄성평판의 굽힘문제가 경계적분방정식으로 구성되었다. 자연변수인 변위, 수직기울기, 굽힘 모우멘트, 등가전단적과 크랙끝에서 응력의 성장율로 정의되는 응력확대계수들이 주변수로 포함 된다. 이 적분방정식들은 가역에너지 적분이론(Green-Rayleigh)을 기초로 크랙응력분포특성에 맞 게 발전되었으며 해당되는 핵함수들이 유도되었다. 등분석 모우멘트를 받는 중앙크랙이 있는 정 4각형 모형에 대한 응력확대계수가 계산되어 기존의 유한요소법의 해와 비교되었다.

Evaluation Methods of Cyclic Shear Stress Ratio for the Assessment of Liquefaction in Korea (국내 액상화 평가를 위한 진동전단응력비 산정)

  • Yoo, Byeong-Soo;Bong, Tae-Ho;Kim, Sung-Ryul
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.35 no.6
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    • pp.5-15
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    • 2019
  • Usually, the cyclic shear stress ratio (CSR) for the assessment of liquefaction has been determined by performing ground response analysis or adopting simplified method suggested by Seed & Idriss with some modifications. In order to analyze the applicability of the CSR evaluation methods, the present study performed one-dimensional equivalent linear analysis and evaluated CSR based on design codes from FHWA, JRA, and KDS. The comparison of the CSR obtained from each code showed that the CSR from KDS showed the largest error with the analysis results. The reason is because KDS has an error, which defines the stress reduction coefficient applying the maximum acceleration at each depth, not the maximum cyclic shear stress mobilized in the soil.

Interfacial shear stresses and friction factors in nearly-horizontal countercurrent stratified two-phase flow (근사수평 반류성층 2상유동에서의 계면전단응력 및 마찰계수)

  • 이상천;이원석
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.12 no.1
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    • pp.116-122
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    • 1988
  • Interfacial shear stresses have been determined for countercurrent stratified flow of air and water in a nearly-horizontal rectangular channel, based upon measurements of pressure drop, gas velocity profiles and mean film thickness. A dimensionless correlation for the interfacial friction factor has been developed as a function of the gas and liquid Reynolds numbers. Equivalent surface roughnesses for the interfacial friction factor have been calculated using the Nikuradse correlation and have been compared with the intensity of the wave height fluctuation on the interface. The results show that the interfacial shear stress is mainly affected by turbulent mixing near the interface due to the wave motion rather than by the roughened surface.

Prediction of Equivalent Elastic Modulus for Flexible Textile Composites according to Waviness Ratio of Fiber Tows (섬유다발의 굴곡도에 따른 유연직물복합재료의 등가탄성계수 예측)

  • Suh, Young-W.;Kim, Sung-Joon;Ahn, Seok-Min
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.9 no.2
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    • pp.73-79
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    • 2010
  • In this study, the equivalent elastic modulus of flexible textile composites was predicted by nonlinear finite element analysis. The analysis was carried out considering the material nonlinearity of fiber tows and the geometrical nonlinearity during large deformation using commercial analysis software, ABAQUS. To account for the geometrical nonlinearity due to the large shear deformation of fiber tows, a user defined material algorithm was developed and inserted in ABAQUS. In results, nonlinear stress-strain curve for the flexible textile composites under uni-axial tension was predicted from which effective elastic modulus was obtained and compared to the test result. The effective elastic moduli were calculated for the various finite element models with different waviness ratio of fiber tow.

Liquefaction Evaluation of Reclaimed Sites using an Effective Stress Analysis and an Equivalent Linear Analysis (유효응력해석과 등가선형해석을 이용한 매립지반의 액상화 평가)

  • Park, Sung-Sik
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.2C
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    • pp.83-94
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    • 2008
  • In this study an effective stress analysis was performed to evaluate liquefaction potential and ground settlement for reclaimed sites. The effective stress model can simulate the stiffness degradation due to excess pore pressure and resulting ground deformation. It is applicable to a wide range of strain. An equivalent linear analysis suitable for low strain levels was also carried out to compare the effective stress analysis. Shear stress ratio calculated from an equivalent linear analysis was used to determine SPT blow count to prevent liquefaction. Depending on the magnitude of potential earthquake and fine contents, the SPT blow count was converted into an equivalent cone tip resistance. It was compared with the measured cone tip resistance. The measured elastic shear wave velocity and cone tip resistance from two reclaimed sites in Incheon were used to perform liquefaction analyses. Two liquefaction evaluation methods showed similar liquefaction potential which was evaluated continuously. The predicted excess pore pressure ratio of upper 20 m was between 40% and 70%. The calculated post-shaking settlement caused by excess pore pressure dissipation was less than 10 cm.

A Development of Analysis Technique for Defects Which Were Incorporated a Propagation Process of Cracks in Tunnel Structures (터널구조물에 대한 균열변상의 진전해석이 가능한 유지관리 해석기법)

  • Park, Si-Hyun;Park, Sung-Kun
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.310-313
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    • 2010
  • 본 논문에서는 등가소성힌지길이 개념을 새롭게 개선하여 도입함하여 구조물의 거동특성을 평가하는 프로그램을 개발하였다. 시간의 경과 및 외부환경 변화와 더불어 발생 가능한 지하구조물의 변상은 해당 구조물의 구성재료 및 작용하는 외압의 형태 등에 의해 다르게 나타나게 된다. 즉, 장기적인 지반외력의 변화에 의해 콘크리트 구조체의 천단부에 큰 휨압축응력과 인장을력이 생기는데, 내측에는 압축이 생기고 외측에는 인장균열이 발생한다. 또한 측벽이나 어깨부에서는 인장응력과 전단응력에 의한 균열이 발생하기도 한다. 따라서 개발된 프로그램으로 균열발생단면에 대하여 축력, 휨모멘트, 균열폭을 서로 연관 지을 수 있게 될 뿐만 아니라 균열폭의 확장을 추적해 나갈 수 있다. 해석기법을 토대로 개발된 해석모듈을 이용하여, 본 해석 기법의 타당성에 대한 검증을 실시하였다. 검증을 위해서는 수평보구조와 터널구조에 대해 각각 해석을 수행하였다. 그 결과, 구조물 내에서의 균열의 진전이 점차적으로 확장되어 가는 것이 표현 가능한 것을 확인하였으며, 해석결과의 타당성을 확인하였다.

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