• Title/Summary/Keyword: 비선형 축소모델

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Non-linear Time History Analysis of Piloti-Type High-rise RC Buildings (필로티형 고층 RC건물의 비선형시간이력해석)

  • Ko, Dong-Woo;Lee, Han-Seon
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.13 no.1
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    • pp.35-43
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    • 2009
  • Two types of piloti-type high-rise RC building structures having irregularity in the lower two stories were selected as prototypes, and nonlinear time history analysis was performed using OpenSees to verify the analysis technique and to investigate the seismic capacity of those buildings. One of the buildings studied had a symmetrical moment-resisting frame (BF), while the other had an infilled shear wall in only one of the exterior frames (ESW). A fiber model, consisting of concrete and reinforcing bar represented from the stress-strain relationship, was adapted and used to simulate the nonlinearity of members, and MVLEM (Multi Vertical Linear Element Model) was used to simulate the behavior of the wall. The analytical results simulate the behavior of piloti-type high-rise RC building structures well, including the stiffness and yield force of piloti stories, the rocking behavior of the upper structure and the variation of the axial stiffness of the column due to variation in loading condition. However, MVLEM has a limitation in simulating the abrupt increasing lateral stiffness of a wall, due to the torsional mode behavior of the building. The design force obtained from a nonlinear time history analysis was shown to be about $20{\sim}30%$ smaller than that obtained in the experiment. For this reason, further research is required to match the analytical results with real structures, in order to use nonlinear time history analysis in designing a piloti-type high-rise RC building.

Earthquake Simulation Tests on a 1:5 Scale 10-Story R.C. Residential Building Model (1:5 축소 10층 내력벽식 R.C. 공동주택의 지진모의실험)

  • Lee, Han-Seon;Hwang, Seong-Jun;Lee, Kyung-Bo;Kang, Chang-Bum;Lee, Sang-Ho;Oh, Sang-Hoon
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.15 no.6
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    • pp.67-80
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    • 2011
  • This paper presents the results of shaking table tests on a 1:5 scale 10-story R.C. wall-type residential building model. The following conclusions are drawn based on the test results. (1) The model responded linear elastically under the excitations simulating an earthquake with a return period of 50 years, and showed a nonlinear response under the excitations simulating the design earthquake of Korea. (2) The model showed a significant strength drop under the maximum considered earthquake, with a return period of 2400 years. (3) The major portion of the resistance to lateral inertia forces came from the walls used for the elevator and stair case. (4) Finally, the damage and failure modes appear to be due to the flexural behavior of walls and slabs. A significant deterioration of stiffness and an elongation of the fundamental periods were observed under increased earthquake excitations.

Effects of Entrance Loss on Harbor Resonances (항만 부진동에 미치는 입구손실의 영향)

  • 박우선;정원무;채장원
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.184-187
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    • 1996
  • 기존의 항만 부진동현상 해석은 대부분 완전유체라는 가정하에 선형이론에 기초하여 개발된 수치 모델에 의해 수행되고 있다. 실제의 경우에는 해저면의 마찰, 고체경계면을 따른 에너지 손실, 단면의 급 축소 및 확대에 따른 에너지 손실 등이 존재하므로, 이와 같은 에너지의 손실을 고려하지 않고 선형해석을 수행하게 되면 실제와는 다른 과장된 결과를 얻게 된다. 특히, 항 입구의 폭이 좁은 경우에는 실제와는 다르게 증폭비가 대단히 크게 예측된다. (중략)

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Design of Networked based Control Systems using Pade Approximation and Reduction of Higher-order Transfer Function (Pade 근사법과 전달함수 축소기법을 이용한 네트워크 기반 제어 시스템 설계)

  • Shin, Dong-Gi;Cho, Hyun-Cheol;Han, Hyun-Tae;Lee, Jin-Woo;Lee, Kwon-Soon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.39-40
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    • 2008
  • 본 논문은 네트워크 기반 제어시스템(NCS: Networked Control Systems)모델매칭 제어기법을 적용한 효율적인 제어알고리즘을 제안한다. 비선형의 특징을 가지는 제어기 및 관측기의 시간지연을 Pade 근사법으로 선형화하여 선형시스템 이론을 적용한 모델매칭 제어기를 설계하였다. 또한, 제어기의 차수를 줄이기 위하여 저차시스템으로 근사화하여 그 타당성을 검증하였다. 제안한 제어알고리즘의 타당성 및 신뢰성을 검증하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하였으며 기존의 PID 제어기법과 비교분석하였다.

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Analytical Simulation of Shake-Table Responses of a 1:5 Scale 10-story Wall-type RC Residential Building Model (1:5 축소 10층 벽식 RC 공동주택 모델의 진동대실험 응답에 대한 해석적 모사)

  • Lee, Han-Seon;Jeong, Da-Hun;Hwang, Kyung-Ran
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.24 no.6
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    • pp.617-627
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    • 2011
  • This paper presents the results of analytical simulation of shake-table responses of a 1:5 scale 10-story reinforcement concrete(RC) residential building model by using the PERFORM-3D program. The following conclusion are drawn based on the observation of correlation between experiment and analysis; (1) The analytical model simulated fairly well the global elastic behavior under the excitations representative of the earthquake with the return period of 50 years. Under the design earthquake(DE) and maximum considered earthquake(MCE), this model shows the nonlinear behavior, but does not properly simulate the maximum responses, and stiffness and strength degradation in experiment. The main reason is considered to be the assumption of elastic slab. (2) Although the analytical model in the elastic behavior closely simulated the global behavior, there were considerable differences in the distribution of resistance from the wall portions. (3) Under the MCE, the shear deformation of wall was relatively well simulated with the flexural deformation being overestimated by 10 times that of experiment. This overestimation is presumed to be partially due to the neglection of coupling beams in modeling.

Nonlinear Analysis of Prestressed Concrete Containment Structures Considering Slip Behavior of Tendons (긴장재의 슬립거동을 고려한 원자로 격납건물의 비선형 해석)

  • Kwak Hyo-Gyoung;Kim Jae-Hong;Kim Sun-Hoon;Chung Yun-Suk
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.18 no.4 s.70
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    • pp.335-345
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    • 2005
  • This paper concentrates on the nonlinear analysis of prestressed concrete (PSC) containment structures. Unlike a commercialized program which adopts the perfect bond assumption between concrete and tendon in the analysis of PSC structures, a numerical algorithm to consider the slip effect, simultaneously with the use of commercialized programs such as DIANA and ABAQUS, is introduced in this paper For bonded tendons, the apparent yield stress of an embedded tendon is determined from the bond slip relationship. And for unbonded tendons, Correction for the strength and stiffness of unbonded internal tendons is achieved on the basis of an iteration scheme derived from the slip behavior of tendon along the entire length. Finally, the developed algorithm is applied to two PSC containment structures of PWR and CANDU to verify its efficiency and applicability in simulating the structural behavior of large complex structures, and the obtained result shows that both containment structures represent the ultimate pressure capacity larger than about 3 times of the design pressure.

Correlation of Experimental ana Analytical Inelastic Responses of 1:12 Scale Irregular High-Rise RC Buildings (1:12축소 비정형 고층 RC 건물의 비선형거동에 대한 실험과 해석의 상관성)

  • Ko, Dong-Woo;Lee, Han-Seon
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.11 no.2 s.54
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    • pp.95-104
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    • 2007
  • Three types of high-rise RC building structures having irregularity in the lower two stories were selected as prototypes and were performed nonlinear static analysis by using OpenSees to verify the analysis technique and to investigate the seismic capacity of those buildings. The first one has a symmetrical moment resisting frame (Model 1), the second has an infilled shear wall in the central frame (Model 2), and the third has an infilled shear wall only in one of exterior frames (Model 3). Fiber model, which consists of concrete and reinforcing bar represented from stress-strain relationship, is adapted used for simulate the nonlinearity of members, and MVLEM(Multi vertical linear element model) is used for simulate the behavior of wall. The analytical results are simulate the behavior of piloti stories well, for example, the stiffness and yield farce of piloti stories, the up-lift of wall and the variation of lateral stiffness of column due to the variation of axial forces. Overstrength of Model 2 and Model 3 are about 2 times larger than that of Model 1. The reason of the high oversttrength and ductility of Model 2 and Model 3 is that the conservative design of Model 2 and Model 3, whose beam and column sections are the same as those of Model 1. The ductilities of Model 1 and Model 3 are slightly larger than that of Model 1 and Model 3. Model 1 and Model 3 reached mechanism condition, whereas Model 2 failed to the shear failure of shear wall and the large axial forces in columns due to large overturning moment.

An Optimal PWM Strategy for IGBT-based Traction Inverters (철도용 IGBT인버터를 위한 최적 PWM 전략)

  • 강기호;김영민
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.4 no.4
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    • pp.332-341
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    • 1999
  • 철도용 전동기는 작은 크기와 중량에 비해 큰 추진력(토크)을 필요로 하지만, 전철의 입력전원 시스템의 특유한 성질로 입력전압이 주기적으로 부족하다. 따라서 전압이용률을 최대화할 수 있는 과변조 PWM이 필요하다. 또 철도용 IGBT 인버터의 스위칭 주파수는 기존의 GTO인버터보다 2배 이상 크므로 철도용 IGBT 인버터 전용의 새로운 동기화 전략이 필요하다. 본 논문은 'Min/Max PWM'을 과변조 영역으로 선형 확장하는 과변조 PWM기법과 최적 동기화법을 혼합한 철도용 IGBT 인버터를 위한 최적 PWM 전략을 제안한다. 전동기-관성부하 모델을 대상으로 시뮬레이션한 결과와 축소모델 실험 결과는 본 전략이 타당함을 보여준다.

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A Study on Downscaling of GCM output using Artificail Neural Network in Soyang River Basin (인공신경망 모델을 이용한 소양강 유역의 GCM 모의결과 상세화 기법에 대한 연구)

  • Lee, Kyoung-Joo;Sung, Kyung-Min;Kim, Soo-Young;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.847-850
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    • 2010
  • 최근 많은 수문학자들은 전지구적 기후변화로 인한 피해 예방과 저감을 위해 기후변화가 수문학적으로 어떤 영향을 미치고 있는지 알기 위해 많은 연구를 진행하고 있으며, 기후변화시나리오를 작성하고자 이산화탄소 배출농도를 가정하여 다양한 시나리오를 생성하고 있다. 본 연구에서는 효율적인 수자원 관리를 위해 저해상도의 GCM(General Circulation Models) 모형에서 생성되는 모의결과를 유역 규모의 단위로 스케일 상세화 기법(downscaling)을 적용 시켜 보고자 한다. 이를 위해 2007년 IPCC AR4와 함께 제시된 SRES A1B 시나리오를 채택하여 우리나라 기상청이 연구에 참여 제공하고 있는 EHCO-G 모델의 모의결과를 이용하여 소양강 유역에 적용하였다. 상세화 기법으로는 현재와 과거의 입력값들과 이에 대응된 출력값들을 알고 있는 경우에 미래의 새로운 입력값들에 대한 예측값들을 추출하는데 유용하며, 비선형적 비연속적인 특성이 강한 모델에 강점을 가지고 있는 인공신경망(Artificial Neural Network) 모델을 사용하고자 한다.

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Structural System Identification using adaptive design domain approach (적응성 설계영역 기법을 이용한 구조 시스템 식별)

  • Jang, Seong-Min;Baek, Sung-Min;Cho, Meang-Hyo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.146-150
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    • 2009
  • 구조 시스템 식별은 역문제로서 이상화된 유한요소 모델을 실험치와 일치시키기 위해 유한요소모델을 보정하는 형태로 주로 이루어진다. 이를 위해 비선형 섭동법이 사용되고 있으며 이 방법을 실제 문제에 사용하기 위해서 시스템 축소법에 대한 연구가 진행 되고 있다. 하지만 기존의 방법에서는 유한요소모델의 모든 요소가 실험치와 다르다고 가정하여서 전체 요소 수만큼의 설계 변수를 두어서 역해석을 수행한다. 이런 기존의 방법에서는 시스템이 커짐에 따라 연산 시간이 기하급수적으로 증가하게 되어 어려움이 있다. 설계 변수의 증가는 해공간(solution space)의 확장을 의미하며 이는 해의 정확성에 큰 영향을 끼친다. 본 연구에서는 모델을 적은 수의 설계영역으로 나누어서 반복연산 단계마다 해의 경향성을 이용해서 설계 영역을 전략적으로 변경하는 적응성 설계영역기법을 제안한다. 수치예제를 통해 본 연구에서 제안하는 기법의 정확도와 효용성을 고찰한다.

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