• Title/Summary/Keyword: 토목 구조물

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High Ductile Fiber Reinforced Concrete with Micro Fibers (마이크로 섬유를 혼입한 고인성 섬유 보강 콘크리트)

  • Shin, Kyung-Joon;Lee, Seong-Cheol;Kim, Yun-Yong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.23 no.2
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    • pp.92-98
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    • 2019
  • In general, high strength and high performance fiber reinforced cement composites exclude coarse aggregates basically in order to have homogeneous distributions of material properties. However, these fiber-reinforced cement mortar without coarse aggregate have a tenancy that the modulus of elasticity is low and the unit weight of cement is high, resulting in low economic efficiency. Therefore, in this study, the development of high ductile fiber - reinforced concrete was conducted, which has the adequate level of coarse aggregate but still retains the high flexural toughness and strength and also has the crack - distributing performance. Experimental study was carried out by using the amount of coarse aggregate as an experimental parameter. The results showed that the best flexural toughness and crack dispersion characteristics was obtained when the coarse aggregate was added at 25% by weight of the fine aggregate to the typical mixtures of high ductile cement mortar. PVA fiber was effective in crack distribution and ductility enhancement, and steel fiber was effective in strengthening flexural strength rather than crack distribution.

우리나라에서의 PC 구조물의 내진 성능 실험

  • Jung, Ran;Kim, Woo;Jung, Ha-Sun;Lee, Han-Sun
    • Computational Structural Engineering
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    • v.3 no.3
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    • pp.30-38
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    • 1990
  • 본 실험은 지금까지 우리나라에서 수행 되어온 기존, 건축 토목관계 실험의 수준을 한차원 높히는데 크게 기여하리라 생각된다. Hydraulic Jack을ㄹ 이용한 1 방향 실험과는 비교할 수 없을 정도로 자동화, 기계화를 이루었으며, 실험에 사용된 Actuator는 미국의 MTS사 제품으로 빠른 속도 (2Hz에서 최대 +/-7.5cm Stroke)로 움직이는 반복 주기 하중을 컴퓨터가 제어하고 Data를 자동적으로 컴퓨터에 기록하므로 구조물의 동적특성까지를 규명하는데 필수적인 장비이다. 또한 Shaking table은 실제로 발생하는 지진파를 그대로 입력시켜 구조물에 대한 내진 성능을 완벽하게 측정할 수 있다. 특히 구조설계자들 사이에도 논란이 되고 있는 우리나라 내진규준의 R factor(반응수정계수)를 정하는데 매우 유효한 역할을 하리라 기대된다.

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Behavior Analysis of Concrete Structure under Blast Loading : (I) Experiment Procedures (폭발하중을 받는 콘크리트 구조물의 실험적 거동분석 : (I) 실험수행절차)

  • Yi, Na Hyun;Kim, Sung Bae;Kim, Jang-Ho Jay;Choi, Jong Kwon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.29 no.5A
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    • pp.557-564
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    • 2009
  • In recent years, there have been numerous explosion-related accidents due to military and terrorist activities. Such incidents caused not only damages to structures but also human casualties, especially in urban areas. To protect structures and save human lives against explosion accidents, better understanding of the explosion effect on structures is needed. In an explosion, the blast overpressure is applied to concrete structures as an impulsive load of extremely short duration with very high pressure and heat. Generally, concrete is known to have a relatively high blast resistance compared to other construction materials. However, information and test results related to the blast experiment of internal and external have been limited due to military and national security reasons. Therefore, in this paper, to evaluate blast effect on reinforced have concrete structure and its protective performance, blast tests are carried out with $1.0m{\times}1.0m{\times}150mm$ reinforce concrete slab structure at the Agency for Defence Development. The standoff blast distance is 1.5 m and the preliminary tests consists with TNT 9 lbs and TNT 35 lbs and the main tests used ANFO 35 lbs. It is the first ever blast experiment for nonmilitary purposes domestically. In this paper, based on the basic experiment procedure and measurement details for acquiring structural behavior data, the blast experimental measurement system and procedure are established details. The procedure of blast experiments are based on the established measurement system which consists of sensor, signal conditioner, DAQ system, software. It can be used as basic research references for related research areas, which include protective design and effective behavior measurements of structure under blast loading.

Loading Rate Effect on the Lateral Response of H-Shape Steel Column (재하속도가 H-형강 기둥부재의 횡방향 거동에 미치는 영향)

  • Park, Minseok;Kim, Chul-Young;Han, Jongwook;Chae, Yunbyeong
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.41 no.6
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    • pp.637-644
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    • 2021
  • Dynamic response of structures can be evaluated experimentally by conducting cyclic loading tests. It has been known that steel materials are rate-dependent and the lateral response of a structure is significantly affected by the presence of axial force. However, the rate-dependency of steel column structures subjected to both axial and lateral loads has not been sufficiently studied yet due to the difficulty of controlling the axial force in a real-time manner during test. This study introduces an advanced way to apply the axial load in real-time to a column specimen using the adaptive time series (ATS) compensator and the flexible loading beam (FLB), where the H-shape steel columns made of SS275 are used for monotonic and cyclic loading tests with various loading rates with axial loads. The lateral strength and post-yield response of the steel columns are compared for each of monotonic and cyclic loading tests. The estimating equation of yield stress of various strain rate has proposed and finite element analysis were performed for comparison.

Damage Estimation of Structures by Second Order Modal Perturbation (2차 모우드 섭동법에 의한 구조물의 손상도 추정)

  • 홍규선;윤정방;류정선
    • Computational Structural Engineering
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    • v.5 no.3
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    • pp.119-126
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    • 1992
  • Most civil engineering structures such as bridges, power plants, and offshore platforms are apt to suffer structural damages over their service lives caused by adverse loadings, such as earthquakes, wind and wave forces. Accumulation of structural damages over a long period of time might cause catastrophic structural failure. Therefore, a methodology for monitoring the structural integrity is essential for assuring the safety of the existing structures. A method for the damage assessment of structures by the second order inverse modal perturbation technique is presented in this paper. Perturbation equation consists of a matrix equation involving matrices of structural changes(stiffness and mass matrix changes) and matrices of modal property changes(natural frequency and mode shape changes). The damages of a structure are represented as changes in the stiffness matrix. In this study, a second order perturbation equation is formulated for the damage assessment of structures, and solved by an iterative procedure. The effectiveness of the proposed method has been investigated through a series of example analysis. The estimated results for the structural damage indicated that the present method yields resonable estimates for the structural changes.

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물-시멘트비에 따른 굳은 재생콘크리트의 특성

  • 구봉근;김태봉;신재인;박재성;김정회
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 1998.11a
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    • pp.321-326
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    • 1998
  • 폐콘크리트양은 건설폐기물 발생량의 약 50%정도인 연간 약 500만톤 이상으로 추정하고 있다. 따라서, 건설폐기물인 폐콘크리트에 대한 적절한 기술적 처리와 재활용 시스템이 구축된다면 도로포장 및 기타 포장 하층노반재료, 재생 입도조정쇄석, 건축물의 기초재, 토목 구조물의 기초재, 공작물의 되메우기 재료 등으로 활용될 수 있어 폐기되어버릴 단순한 쓰레기가 아니라 오히려 재활용 용도를 적극 개발하여야 할 중요한 자원이라고 볼 수 있다. 본 연구의 목적은 여러가지 건설 폐기물 중에서도 재활용 가능성이 높으며 구조물 해체시 다량으로 얻어지는 폐콘크리트를 대상으로 건설공사에 재이용하기 위해 폐콘크리트 골재를 사용한 재생콘크리트의 공학적 특성을 실험을 통해 검토하고자 하는 것이다. (중략)

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Analysis of Dynamic Behavior of Flexible Rectangular Liquid Containers by the Coupled Boundary Element-Finite Element Method (경계요소-유한요소 연계법에 의한 구형 수조구조물의 동적거동 특성해석)

  • Koh, Hyun Moo;Park, Jang Ho;Kim, Jaekwan
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.14 no.5
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    • pp.1033-1042
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    • 1994
  • Dynamic behavior of flexible rectangular liquid containers is analyzed by a two-dimensional coupled boundary element-finite element method. The irrotational motion of inviscid and incompressible ideal fluid is modeled by boundary elements and the motion of structure by finite elements. A singularity free integral formulation is employed for the implementation of boundary element method. Coupling is performed by using compatibility and equilibrium conditions along the interface between the fluid and structure. The fluid-structure interaction effects are reflected into the coupled equation of motion as added fluid mass matrix and sloshing stiffness matrix. By solving the eigen-problem for the coupled equation of motion, natural frequencies and mode shapes of coupled system are obtained. The free surface sloshing motion and hydrodynamic pressure developed in a flexible rectangular container due to horizontal and vertical ground motions are computed in time domain.

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LMI Based $H_{\infty}$ Active Vibration Control of a Structure with Output Feedback : Experiment Results (LMI에 기초한 구조물의 $H_{\infty}$ 능동진동제어 : 실험적 고찰)

  • Byun, J.H.;Kim, Y.B.;Jeong, H.J.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.3 no.3
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    • pp.83-90
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    • 1999
  • 제어이론분야에서의 발전은 그러한 이론을 다방면으로 응요할 수 있는 분야를 더더욱 폭넓게 제공해 주고 있다. 자동화와 관련된 분야뿐만 아니라, 건축 및 토목분야에서도 고도의 제어어이론을 응용한 예를 쉽게 접할 수 있게 되었으며, 지진동에 의한 구조물의 진동을 억제하려는 방책이 그 ??ㅣ다. 이에 관한 많은 연구에서도 알 수 있듯이, 일반적으로 구조물의 수학적 모델에만 의존하여, 즉 구조물의 설계파라미터는 이미 설계되어져 있다는 가정하에 제어계를 설계하고 있다. 그러나 이러한 설계법에 있어서는 설계자로 하여금 구조물의 설계파라미터를 조정할 수 있는 자유도는 전혀 주어지지 않게 되며 단지 제어계의 파라미터를 조정하는 자유도만 허용된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 구조계 및 제어기의 설계파라미터를 동시에 조절할 수 있는 자유도가 허용되는 '구조계/제어계의 동시 최적화' 기법이 있다. 따라서 본 논문에서는 교량의 주탑 및 해양구조물 등의 진동제어 문제에 이러한 설계기법을 이용하여 주어진 설계사양을 만족하도록 구조계 및 제어계의 파라미터를 최적화 한다. 특히 본 논문에서는 제어계 설계 문제에 있어서의 일반적인 경우를 고려하여 상태의 일부가 관측된다고 가정하고 출력피드백의 경우에 대해 고찰하고 있다. 이때의 설계사양은 선형행렬부등식(LMI)으로 주어지며, 실험을 통하여 본 논문에서 소개하는 설계기법의 유효성을 검증한다.

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Numerical simulation of flow developed by a sequence of lateral obstacles (연속적으로 배치된 횡단 구조물 주변 흐름 수치모의)

  • Kim, Hyung Suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.237-237
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    • 2022
  • 우리나라 하천 내에 설치된 횡단구조물은 보 35,000개소 이상으로 전국 하천의 0.6 km마다 수공구조물이 위치해 있으며 이로 인해 종적(longitudinal) 연결성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 농어촌연구원의 조사에 따르면 하천 횡단구조물이 설치된 구간에 어도 설치율은 14.9%로 나타났으며 이는 수생태 관점에서 연속성이 매우 열악한 상태임을 확인 할 수 있다. 이에 우리나라 각 부처 국토교통부, 환경부 등에서는 수생태 연속성을 확보하고자하는 노력이 지속되고 있으며 대표적으로 어류의 이동통로인 어도를 설치하거나 기존 어도의 효율을 향상시키기 위하여 개보수 작업을 지속적으로 실시하고 있다. 어도의 기능을 평가하기 위해서는 어도 내의 수리특성을 정확히 파악하는 것이 중요한데 연속적인 구조물로 구성된 어도 내 흐름은 매우 복잡하다. 특히 어도 내 구조물간 상호작용에 의하여 비정상 흐름이 발생하며 구조물 뒤에서는 사수역(dead zone)이 형성된다. 사수역에서 나타나는 와류의 거동은 구조물의 기하학적 특성에 따라 변화한다. 본 연구에서는 2차원 수심적분 수치모형을 활용하였으며 벽면 근처 점성저층의 유속분포을 재현하기 위하여와 점성항에 감쇠함수(damping function)를 고려하였다. 수치모형의 검증을 위해 실내 실험수로의 직선 개수로에서 PIV(particle image velocimetry)를 활용하여 연속적으로 배치된 구조물에 의한 유속자료를 활용하였다. 이 결과는 향후 새로운 어도설계 혹은 기 설치된 어도의 수리학적 기능을 평가하는데 활용이 가능할 것으로 보인다.

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Free Vibration of Beams with Initial Deflections due to Dead Loads (사하중에 의한 초기처짐을 갖는 보의 자유진동)

  • 이병구;박광규;오상진;모정만
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.154-157
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    • 1994
  • 보는 토목, 건축, 기계, 선박, 항공 등 구조공학 분야에서 가장 기본이 되는 구조단위이므로 그에 대한 동적해석 특히 자유진동에 관한 많은 연구들이 발표되고 있다. 이제까지 이러한 연구들은 사항중으로 인한 정적 초기처짐의 영향을 고려하지 않은 논문들이다. 최근 재료과학의 발달로 고강도의 재료가 출현하고 따라서 세장비가 매우 큰 구조물의 시공이 가능하게 되어 정적 처짐이 다소 큰 구조물에서도 정적 안전성을 확보할 수 있게 되었다. 그러나 이러한 경우에 정적 초기처짐은 구조물의 동적거동에 영향을 줄 것으로 생각된다. 본 연구는 문헌[7]에서 유도된 편미분방정식을 이용하여 사하중에 의한 정적 초기처짐을 갖는 보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 고유진동수와 진동형을 산출하는데 연구목적이 있다.

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