• 제목/요약/키워드: 정적 처짐

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정적 및 동적 해석을 이용한 철근콘크리트 건물의 연쇄붕괴 저항성능 평가 (An Evaluation of Progressive Collapse Resisting Capacity of RC Structure Using Static and Dynamic Analysis)

  • 서대원;김해진;신성우
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.238-245
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    • 2010
  • 연쇄붕괴는 구조부재의 국부적인 파괴가 주변부재로 이어지고 이 파괴가 또 다른 주변부재의 파괴로 이어지는 붕괴를 의미한다. 현재 국내에서는 연쇄붕괴 방지를 위한 설계지침이 마련되어 있지 않은 형편이다. 특히 구조설계 시 연쇄붕괴 저항성능의 평가를 할 필요가 있을 때 연쇄붕괴 방법 및 절차에 대한 기준이 없어 엔지니어들이 많은 어려움을 느끼고 있다. 따라서, 본 연구에서는 연쇄붕괴 저항성능평가에 가장 많이 사용되는 GSA 가이드라인을 이용하여 정적 및 동적해석에 의해 평가하는 방법 및 절차를 소개하고, 철근콘크리트 모멘트저항골조에 대해 연쇄붕괴 성능평가를 수행하여 각 해석방법에 의한 결과를 비교, 분석하였다. 연구의 결과 국내 설계기준에 의해 내진 설계된 해석모델의 철근콘크리트 모멘트저항골조 시스템은 DCR 값이 2를 초과하여 연쇄붕괴에 충분한 대체하중 경로를 제공하지 못하며, 연쇄붕괴를 고려하기 위해서는 추가적인 보강이 고려되어야 할 것으로 판단된다. 또한, 선형동적해석과 선형정적해석의 수직 처짐 및 DCR 값을 비교한 결과, 정적해석에 의한 평가결과보다 보수적인 결과를 나타내어 실용적인 방법으로서 현재 제안되고 있는 하중조합의 2배를 고려하는 동적계수를 고려한 선형정적해석의 사용이 가능할 것으로 판단된다.

철근(鐵筋)콘크리트보의 전단피로거동(剪斷疲勞擧動)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on Shear-Fatigue Behavior of Reinforced Concrete Beams)

  • 장동일;곽계환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.173-185
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    • 1988
  • 철근콘크리트 보의 전단피로거동(剪斷疲勞擧動)에 관(關)해 실험적(實驗的)인 연구(硏究)를 실시하여, 수치해석(數値解析) 결과(結果)와 비교(比較) 검토하였다. 전단실험(剪斷實驗)은 정적실험(靜的實驗)과 피로파괴실험(疲勞破壞實驗)으로 구별하였는데, 정적실험(靜的實驗)에서는 3가지 경우의 시험부재(試驗部材) 4개를 제작하여 실험한 결과, 응력과 스터럽의 변형률 관계를 관찰하였고, 피로파괴실험(疲勞破壞實驗)에서는 4가지 경우의 시험부재(試驗部材) 11개를 제작하여 실험한 결과, 하중-중앙처짐 관계와 하중-인장철근 변형률 관계 그리고, 하중-스터럽의 변형률 관계를 관찰하였다. 100 만회(萬回)에 대한 부재(部材)의 피로강도(疲勞强度)는 정적극한강도(靜的極限强度)의 약 65%임을 확인할 수 있었다.

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분절 PSC 박스거더의 정적거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Static Behavior of the Spliced PSC Box Girder)

  • 정원석;김재홍;정대기
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.433-439
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    • 2007
  • 본 연구는 하나의 프리캐스트 거더를 분할하여 세그먼트로 각각 공장에서 제작하여 현장으로 운반한 후 포스트텐션 방식으로 체결하여 가설하는 분절공법으로 제작된 철도교 조립식 콘크리트 박스 거더의 정적 성능을 검증하고자 한다. 길이 20m의 실물 조립식 콘크리트 거더를 3등분으로 분절하여 제작한 후, 정적 성능 검증을 위해 같은 제원의 일체 거더와 동일한 조건에서 재하 실험을 수행하였다. 분절 거더 및 일체 거더에 대해 중앙 처짐, 단부 회전각, 균열 양상 등을 비교하였다. 또한 분절 거더의 접합부 거동을 모니터링하기 위해서 수직 상대 변위 및 수평 상대 변위를 최대 재하 하중까지 측정하였다. 분절 거더의 처짐은 육안으로 균열이 감지되는 균열하중 이상부터 일체 거더보다 상대적으로 크게 발생하고 있음을 알 수 있었다. 그러나 분절 거더는 균열하중에 도달하기 전까지 일체 거더와 동일한 거동을 보였다. 또한 분절부의 전단변형 여부를 조사하기 위한 수직 및 수평 상대 변위를 측정한 결과, 최종 재하 하중까지 전단에 의한 변형이 발생하지 않고 있음을 확인하였다. 또한 각 하중단계 별로 비교한 균열 양상은 분절 거더가 일체 거더와 같이 휨에 의한 사인장균열의 형태로 파괴가 진행되고 있음을 보였다.

유한요소해석에 의한 장지간 바닥판의 정적파괴형태 예측 (Prediction of Failure Mode Under Static Loading in Long Span Bridge Deck Slabs by FEM)

  • 박우진;황훈희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.52-59
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    • 2012
  • 횡방향으로 프리스트레스가 도입된 장지간 PSC 바닥판의 정적 거동을 예측하기 위한 유한요소해석 모델을 구성하고, 해석결과를 선행연구에 의한 실험결과와 비교하였다. 유한요소해석에 의하여 서로 다른 콘크리트 강도와 프리스트레스 크기를 변수로 갖는 각각의 실험체에 대한 하중-처짐 관계 곡선을 비교적 근접하게 추정할 수 있었다. 또한, 변형률 분포와 변수에 따른 극한강도 변화로부터 펀칭전단에 의한 파괴형태와 손상범위 등을 간접적으로 예측할 수 있었다. 이 연구에서 활용된 유한요소해석 모델은 펀칭전단파괴에 의한 펀칭콘의 분리를 사실적으로 재현하기 위한 목적이 아니며, 실험연구를 위한 보조적 수단으로서 정적거동예측과 실험결과의 보완 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

PET 재활용 고강도 폴리머 콘크리트보의 휨거동에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Flexural Behavior of High-strength Polymer Concrete Beams Using Recycled PET)

  • 조병완;박종화;박승국;배성완
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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    • pp.483-486
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    • 2005
  • 폴리머 콘그리트는 시멘트 콘크리트에 비해 강도와 내구성에 탁월한 성능을 가지고 있기 때문에 건설현장에서도 다양한 용도로 개발되어 널리 사용되고 있다. 그러나 폴리머 콘그리트는 그 결합재로 쓰이고 있는 수지의 비용이 높아 PET를 재활용하여 콘크리트를 제조하면 제조 단가를 감소 시킬 수 있고, 환경파괴 및 환경오염의 방지에도 대처 할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 폐 PET를 합성한 불포화 폴리에스터 수지를 폴리머 콘크리트의 결합재로 이용하여 폴리머 콘크리트보를 제조하였으며 기본 구조적 거동을 파악하기 위하여 정적 휨 시험 및 피로 시험을 실시하였다. 그 결과 정적 실험시 압축응력 분포는 거의 삼각형의 선형적 분포를 나타내었으며, 연성 능력도 우수하게 나타났다. 그리고 피로실험결과 극한 하중값 및 처짐값 등이 정적실험만 실시한 경우와 유사하게 나타난 것으로 보아 PET 재활용 폴리머 콘크리트 보는 우수한 휨 거동 특성을 그대로 유지하는 것으로 나타났다.

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프리캐스트 바닥판 PSC 합성거더 교량의 거동 (Behavior of PSC Composite Bridge with Precast Decks)

  • 정철헌;현병학
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5A호
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    • pp.873-880
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    • 2006
  • 본 논문에서는 기존의 수평전단 설계식을 적용하여 프리캐스트 바닥판 PSC 합성거더 교량을 설계, 제작하였다. 피로하중에 대한 바닥판과 거더 그리고 전단연결부의 내구성과 거동특성을 평가하기 위하여 피로실험을 수행하였다. 실험결과 200만회 반복하중을 재하한 후 바닥판과 거더의 균열 및 잔류처짐은 발생하지 않았으며, 휨강성의 감소없이 선형거동을 나타냈다. 그리고 전단연결부의 손상은 나타나지 않았다. 또한 정적실험을 수행하여 연결부의 거동과 설계식의 적용성을 평가하고, 극한하중 상태에서의 구조적 성능과 정적강도 등을 평가하였다. 프리캐스트 바닥판 PSC 합성거더 교량은 사용하중상태에서 균열에 대해 2.08의 안전율을 나타냈으며, 파괴 시 충분한 극한내력과 연성거동을 나타냈다. 수평전단 설계식을 프리캐스트 바닥판 PSC 합성거더 교량의 수평전단 설계에 적용할 경우 사용성 및 구조적 안전성에 문제가 없는 경제적이고 신속한 형태의 교량을 시공할 수 있을 것으로 판단된다.

골프 샤프트의 역학적 거동 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Mechanical Behavior of Golf Shafts)

  • 정성교;윤형택;정성균;임승규
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.44-47
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    • 2002
  • 본 연구에서는 카본 복합재료로 만든 골프 샤프트에 대한 선형 정적 및 동적 해석을 수행하였다. 골프 샤프트에서 가장 중요한 인자인 처짐량, 비틀림각, 진동 및 킥포인트에 대한 해석을 유한요소법을 적용하여 수행하였으며, 골프 샤프트의 성능에 미치는 주요 인자들의 영향을 연구하였다. 골프 샤프트의 중요 인자들은 섬유의 물성, 디자인 패턴에 크게 의존하며, 본 연구 결과는 일반적인 골프샤프트의 설계에 있어서 참고 자료가 될 수 있을 것으로 본다.

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케이블 지지구조물의 구조해석을 위한 개선된 유한요소 (An Improved Finite Element for Structural Analysis of Cable-Supported Structures)

  • 김선훈;최창근;송명관
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.117-125
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    • 2001
  • 본 논문에서는 케이블 지지구조물의 비선형 정적해석과 동적해석에 사용할 수 있는 개선된 유한요소가 제시되었다. 케이블의 모델화를 위해 등가탄성계수를 사용하고 처짐곡선을 현수선함수로 가정한 케이블요소가 제안되었다. 프레임 부재에 사용되는 안정함수는 수치적으로 안정한 해를 얻기 위하여 수정되었다. 본 논문에서 제안한 요소의 유용성과 효율성을 검토하기 위하여 다양한 검증문제에 대한 수치해석이 수행되었다. 해석결과 본 논문에서 제시한 유한요소는 케이블 지지구조물의 모델화에 매우 유용하고 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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최적화기법에 기초한 정적처짐을 이용한 교량의 손상평가기법 (Damage Identification based on optimization technique for bridges using static displacement)

  • 최일윤;이준석;임명재;이현석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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    • pp.489-494
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    • 2003
  • A damage identification technique using static displacements was investigated to assess the structural integrity of bridge structures. For this, the optimization technique was utilized. In this study, structural damage was represented by the reduction in the stiffness of an element. Next, a health index of the element was introduced to estimate the stiffness reduction of the bridge under consideration. Comparisons with numerical and experimental tests were performed to investigate the applicability of the proposed method in the practical field. Various damage scenarios were considered by varying damage-width as well as damage-degree. The influence of noise on the damage identification scheme was also investigated numerically. Finally, the applicability and the limitation of the proposed method' were discussed.

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지속하중을 받은 RC보의 변형회복 및 잔존강도 특성 (Characteristics on Creep Recovery and Residual Strength of RC Beam under a Sustained Load)

  • 오민호;김성후;홍성남;심재중;박선규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.103-104
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    • 2009
  • 본 연구는 지속하중을 받은 철근콘크리트보의 처짐 특성을 파악하고 하중이 제거된 후의 변형 회복특성을 파악하였다. 또한 잔존강도를 파악하기위해 정적 재하실험을 실시하였으며 지속하중을 받지 않은 RC보와 비교를 하였다.

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