• 제목/요약/키워드: 반복이력거동

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파괴모드를 고려한 비보강 조적벽체의 비선형 해석모델 (Nonlinear Analysis Model Considering Failure Mode of Unreinforced Masonry Wall)

  • 백은림;김정현;이상호;오상훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.33-40
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    • 2014
  • 본 연구는 비보강 조적조 건축물의 정밀한 내진성능 평가를 위한 기초 연구로써, 조적벽체의 형상비 및 개구부 유무에 따른 파괴모드를 고려하여 기존의 전단강도 제안식을 비교 평가하고, 이를 반영한 복원력 특성모델을 제안하였다. 개구부가 없는 조적벽체의 전단강도는 국내 기존 연구에서 제안된 강체회전 및 양단부 압축파괴 강도와 FEMA의 미끄러짐 전단강도 중 작은 값을, 개구부가 있는 벽체의 경우 Pier 벽체만을 고려하여 강도를 예측하는 것이 적절한 것으로 평가되었다. 또한 파괴모드를 고려하여 휨 및 전단거동의 복원력 특성 모델을 제시하였으며, 이를 적용하여 비선형 반복가력 해석을 수행한 결과, 강도 및 이력 거동 면에서 실험과 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

프리캐스트 콘크리트 판구조의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of Precast Concrete Wall Structures)

  • 서수연;이원호;이리형
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.189-196
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    • 2000
  • 본 연구에서는 반복하중을 받는 프리캐스 콘크리트 판구조의 비선형 거동을 예측할 수 있는 해석방법을 제시하고자 한다. 프리캐스트 콘크리트 판은 탄성유한요소로 이상화하고, 벽판이 교차하는 접합부는 비선형 스프링요소로 모델링한다. 특히, 접합부에서 발생하는 전단, 압축과 인장거동을 묘사할 수 있도록 압축-인장 요소와 전단요소를 개발하고 각 스프링 요소의 강도와 강성은 기존연구자들에 의해 제시된 연구결과를 이용하여 구축한다. 구축된 모델을 비선형 해석프로그램인 DRAIN-2DX에 적용시켜 프리캐스트 콘크리트 판구조의 비선형 이력특성을 예측한다. 제안된 방법의 적합성을 평가하기 위하여 기존에 실험된 실험체를 대상으로 비선형 해석을 실시하고 그 결과를 비교하였으며, 그 결과 강도, 강성, 에너지 소산성능 및 횡변위 등에 대하여 실험결과와 해석결과가 좋은 대응을 보이는 것으로 나타났다. 이로부터 제안된 방법을 이용하여 대형콘크리트 판구조체의 비선형 이력특성을 적절히 예측할 수 있는 것으로 보여진다.

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다공질암의 동결융해 현상에 대한 이상물체 모델의 적용성 연구 (Ideal body modeling of porous rock by frost-thawing)

  • 한희수;백용
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.399-405
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    • 2010
  • 동결융해과정이 지속적으로 반복되면서 발생되는 응력이력현상으로 인해 암반내의 피로현상이 누적되면서 암반내 누적 변위가 증가할 뿐 아니라 강도 역시 지속적으로 감소된다. 동결융해로 인한 응력의 hysteresis 현상은 대기온도의 영향에 의한 것으로, 일반적으로 점탄성 거동을 하게 된다. 그러므로, 이상물체를 이용한 암반해석을 위해, 일반적으로 점탄성 거동해석에 사용되는 Kelvin 모델을 적용할 수 있다. 또한 다공질암의 동결융해에 따른 열화 과정을 정량적으로 파악하기 위한 새로운 지표를 설정하고자 동결-융해 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 다공성 응회암을 이용 동결-융해 실험을 실시 암석의 열화과정의 분석을 시도하였다. 실내실험 결과, 공극률의 변화를 정량화하여 열화특성을 설명하였다. 탄성계수 및 일축압축강도 등 암석의 물성변화를 공극률을 이용 열화 특성 함수로써 표현하였다.

슬래브-기둥 접합부의 이력거동에 대한 기둥 형상비의 영향 (Influence of Column Aspect Ratio on the Hysteretic Behavior of Slab-Column Connection)

  • 최명신;조인중;안종문;신성우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.515-525
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    • 2007
  • 본 연구는 주거용 고층 건물에서 폭넓게 사용되고 있는 플랫플레이트 구조에서 장방형 기둥-슬래브 접합부를 대상으로 실시한 4개의 실험 결과를 분석한 것이다. 이 연구의 목적은 지진하중과 같이 반복적으로 작용하는 횡하중에 대하여 기둥 단면의 형상비 (${\beta}_c=c_1/c_2$=횡하중과 나란한 방향의 기둥 단면의 크기/횡하중과 직교 방향의 기둥 단면의 크기)에 따른 접합부의 이력 거동을 비교 평가한 것이다. 기둥 단면의 형상비는 $0.5{\sim}3\;(c_1/c_2=1/2,\;1/1,\;2/1,\;3/1)$으로 선정되었고, 기둥 또는 슬래브 위험단면의 둘레 길이 $(b_o)$가 일정하지 않을 경우 공칭 수직 전단력 $(V_c)$의 크기기 변화하여 중력 전단력비의 차이가 발생하기 때문에 기둥 양변의 크기를 동시에 변화시켜서 $b_o$가 일정해 지도록 기둥 단면의 크기를 결정하였다. 그리고 슬래브 휨 철근비와 중력 전단력비 $(V_g/V_c)$ 등 접합부의 이력 거동에 영향을 줄 수 있는 다른 영향 인자들은 일정한 조건으로 계획하여 기둥 형상비의 영향을 고찰할 수 있도록 하였다. 일정 수직하중과 반복횡하중이 작용하는 슬래브_기둥 접합부의 실험을 통해서 뚫림전단파괴 양상과 균열 패턴, 철근 및 콘크리트의 변형률, 접합부의 강도와 강성, 그리고 변형 능력 등을 기둥 형상비 변수에 따라 분석하였다. 또한, ACI 318-05 설계기준의 편심 전단응력 모델에 의한 전단응력을 실험 결과와 비교하여 평가하였고, 실험 결과에 기초하여 휨과 전단에 의한 접합부 불균형모멘트 전달비율에 대한 검토를 하였다.

철근콘크리트 보-기둥 접합부의 내진성능 개선 보강 신기술 (New Technique on the Improvement of Earthquake-Resistant Performance for the Retrofitting of Existing Reinforced Concrete Beam-Column Joints)

  • 하기주
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.73-81
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    • 2004
  • 본 연구에서는 기존 철근콘크리트건물 보-기둥 접합부의 내진 성능을 개선하기 위하여 탄소섬유를 사용하여 구조물을 보강한 후 실험을 수행하였다. 이를 위하여 6개의 철근콘크리트 보-기둥 접합부를 제작하였으며, 지진하중과 같은 반복하중이 작용할 때 보강재료 및 보강영역 등을 변수로 하여 실험을 수행하여 각 보강변수에 따른 보강효과를 평가하였다. 본 실험을 통하여 구조물의 내진 성능 및 연성능력을 증진시킬 목적으로 새로운 보강재료(탄소섬유판, 탄소섬유봉, 탄소섬유쉬트)로 설계된 보강 실험체(RPC-CP2, RPC-CR, RJC-CP, RJC-CR)들은 내력증진은 물론이고 안정적인 이력거동을 확보할 수 있었다.

강재 스트립과 스프링의 혼합형 댐퍼 (Hybrid Damper of Steel Strip and Spring)

  • 김동백;이인덕;이재원;김종훈
    • 한국재난정보학회:학술대회논문집
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    • 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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    • pp.299-300
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    • 2022
  • 구조물의 내진보강방법 중에서 가장 널리 이용되는 방법인 강재 이력형 감쇠장치는 수평하중에 대한 응력-변위 곡선을 이용하여 지진 에너지를 소산시키는 방법인데, 이 경우 편심하중 등에 의해서 부재가 면 외 방향으로 거동하여 응력-변위곡선이 불규칙하여 그 결과의 신뢰성이 떨어지는 경우가 있다. 이러한 형상을 방지하기 위해서는 별도의 채널(Channel)을 시공하는 불편함을 감수해야 하며, 또한 수평력이 반복적으로 작용할 때 그 효과를 장담할 수 없는 문제점이 있다. 본 연구에서는 강재 스트립과 스프링을 결합한 댐퍼를 고안하여 스프링은 탄성변형을, 강재 스트립은 소성변형을 받게 하는 혼합형 댐퍼를 개발하고자한다. 여기서, 스프링은 복원력으로 작용하여 반복하중에 대한 저항성을 키우고 강재 스트립의 하중변위 곡선을 규칙적으로 하는 역할을 수행하게 되며 에너지 소산량을 계산할 때 편리함과 정확도를 높이고자 한다. 강재 스트립의 폭과 길이는 일정하지만 두께를 변화시켜서 5종류를 선택하였으며, 댐퍼 1개당 3개의 스트립을 정삼각형 형태로 배치하고 그 중심에 상당한 강성을 갖는 스프링을 갖는 형태로 제작하였다. 댐퍼 시험체는 5개를 제작한 후, 이 댐퍼를 구조물에 배치하였을 때의 지진에 대한 에너지 소산량과 부재력을 검토하여 댐퍼의 안전성(Safety)를 검증하고자 한다.

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반복하중을 받는 대형 콘크리트 판구조의 이력거동에 관한 실험적 연구-3층 대형판 구조체 실험결과를 중심으로 (Experimental Study on the Hysteretic Behavior of Large Concrete Panel Structures Subjected to Cyclic Load)

  • 서수연;박병순;이봉효;김성수;이원호;이리형
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1992년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.179-184
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    • 1992
  • Four 3-story 1/2 scaled large concrete panel structures were designed and tested to estimate the seismic resistance capacity of large concrete panel high rise building systems, Test specimens were modeled three story of 24 or 15 story buildings and set up to represent the actural stress of the building . The axial force was constant and the horizontal force was loaded by ductility ratio. Results indicated that the joints of specimens were behavied monolithically to maximum strength. It was shown that the joint box connecting system had lower maximum strength and energy dissipation capacity than welding connection system, but had better deformation capacity.

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반복 횡하중을 받는 고강도 철근콘크리트 기둥의 이력거동 (Hysteritic Behavior of High-strength R/C Columns Subjected to Lateral Load Reversals)

  • 이리형;김성수;이원호;이재연;이용택;강대훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.337-342
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    • 1994
  • This experimental study is aiming to investigate the hysteritic behavior of high-strength R/C columns subjected to axial load and lateral load reversals. The five 1/4 scaled specimens were made of high-strength concrete with the design strength load(n=0.2f'cAg, n=0.4f'cAg) and type of transverse reinforcement. From the test results, strength and stiffness degradation of columns under higher axial load is much more serious than that under lower axial load. ductility of columns is enhansed with increasing amount of transverse reinforcement, shear strength is depended on the level of axial load.

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반복하중을 받는 철근콘크리트 저형 전단벽의 이력거동에 관한 실험적 연구 (I) (Experimental Study on the Hysteretic Behavior of R/C Low-Rise Shear Walls under Cyclic Loads)

  • 최창식;이용재;윤현도;이리형
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1991년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.75-80
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    • 1991
  • Results of an experimental investigation of low-rise reinforced concrete shear walls with rectangular cross section under cyclic loads are discussed and evaluated. Two half scale models of test specimens with height to length ratio of 0.75 were experimented. The dimension of all walls is 1500mm wide $\times$ 950 mm high $\times$ 100 mm thick for all specimens and the section of all boundary at both ends is 100 mm $\times$ 200mm. Main variables are : horizontal shear reinforcement ratios and reinforcement details(including crossed diagonal shear reinforcements in SWR2 specimen) In SWR2 specimen, maximum strength and consequently dissipating energy index were 1.15~1.21 and 1.48 times greater than those of SWR1 specimen, respectively.

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통합형 점소성 구성방정식을 적용한 유한요소해석에 관한 연구

  • 김종범;이형연;유봉;곽대영;임용택
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.1014-1020
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    • 1995
  • 고온구조물은 고온에서의 운전상태에 따라 복잡한 하중이력을 경험하게 됨으로써 상온에서 발생하는 손상 기구와는 달리 온도 의존성을 가질 뿐만 아니라, 상온에서 볼 수 없는 크립-피로의 상호작용에 의한 손상현상이 나타나게 된다. 따라서 고온 구조물의 건전성 평가를 위한 비탄성 해석을 신뢰성 있게 수행하기 위해서는 구조물의 비선형 거동을 비교적 정확히 예측할 수 있는 통합 구성방정식의 개발 및 적용과 온도에 따른 재료의 물성치 확보가 필수적이다. 본 연구에서는 통합 점소성 모델인 수정된 Chaboche 모델에 대해서 내연적 시간 적분법을 적용하여 ABAQUS의 UMAT으로 구현하였고, 개발된 프로그램을 이용하여 INCONEL 718을 사용한 단순 인장해석, 반복 소성 특성해석 및 크립 해석을 수행하여 프로그램의 신뢰성을 평가하였다. 또한 원공이 있는 평판에 대한 예제해석을 수행함으로써 개발된 프로그램이 고온구조물의 건전성 평가를 위한 비탄성 해석에 적절하게 적용될 수 있음을 확인하였다.

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