• Title/Summary/Keyword: 하중감소기법

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Programming of Beam/Column Analytical Process for Composite Wall Panels (냉간성형강 스터드 합성벽 패널의 보/기둥 해석기법의 전산화)

  • Lee, Young Ki
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.17 no.1 s.74
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    • pp.45-52
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    • 2005
  • The object of this study was a cold-formed steel wall stud panel sheathed by gypsum boards. In the beam-analysis, the panel was treated as a simple beam with a uniform lateral loading. The deflections were calculated by considering the primary factors that reduced the stiffness of the panel. In the column-analysis, the panel was treated as a bearing wall with an axial load. By using an energy method, nominal axial strength could be evaluated by considering both flexural buckling and torsional-flexural buckling. All calculations were programmed and compared with the results of the experiment. In the beam-analysis, experimental deflections were close to theoretical deflections. In the column-analysis, the experimental values were also close to theoretical values in axial strength.

Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Flexural Members under Cyclic Loading (반복하중을 받는 철근콘크리트 휨부재의 비선형해석)

  • 변근주;김영진
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.3 no.3
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    • pp.149-157
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    • 1991
  • This paper concentrates on the nonlinear analysis of the reinforced concrete flexural members under cyclic loading. To develop a nonlinear material model, concrete is treated as an orthotropic nonlinear material and steel is modeled as an elasto-plastic material. The models for hysteresis behavior with stiffness degradation in compression and for crack opening and closing in tension are included. The finite element computer program for the nonlinear analysis of RC flexural members under cyclic loading is developed. The accuracy and reliabihty of the numerical procedure IS demonstrated by the FEM analysis and test results of underreinforced concrete beams.

Analysis on the Seismic Load Reduction Effect of a Ground by Considering Pile Strength (말뚝 강성을 고려한 지반의 지진하중 저감 효과에 관한 해석 연구)

  • Kim, Sang-Yeon;Park, Jong-Bae;Park, Yong-Boo;Kim, Dong-Soo;Lee, Sei-Hyun
    • Land and Housing Review
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    • v.3 no.4
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    • pp.451-456
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    • 2012
  • In this study, a numerical analysis to evaluate the reduction of seismic load due to pile group was performed and compared the peak ground acceleration(PGA) measured at free-field and foundation. The special attention was given to the amplification of seismic acceleration on the foundation due to the pile effects. The analysis considering pile effects was carried out for 4, 8 and 12 piles with same condition by PLAXIS 2D Dynamics. Based on the analysis results, it is found that the overall reduction in seismic load due to foundation and reduction rates are similar irrespective of pile numbers. This study gives a possibility for effective design of piled foundation by reducing seismic load about 20~25%.

Modal Identification of Structure Using Improved Proper Orthogonal Decomposition Method (개선된 POD기법을 이용한 구조물의 모드식별)

  • Kim, Ho-Geun;Yu, Eun-Jong;Kim, Ji-Young
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.205-208
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    • 2009
  • POD(proper orthogonal decomposition)는 가해지는 하중(입력)의 계측없이 출력(응답)만으로 구조물의 동적특성을 파악할 수 있는 기법이다. 하지만 실제의 경우 측정데이터에 노이즈가 포함되어 있으면 분해가 완전하게 일어나지 않아 동적특성(특히 감쇠비)을 완벽히 파악하기 힘들다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완하기 위해서 POD기법으로 추출된 각 모드의 자유진동파형에 RD(random decrement)법을 적용하여 노이즈에 의한 영향을 제거하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 먼저 수치모델을 사용하여 계측노이즈가 있을 경우 제안된 방법을 사용하면 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있음을 검증한 후 실험실 규모의 구조물모형에서 얻은 자유진동계측치에 제안된 기법을 적용하여 시스템식별을 수행하여 동특성을 파악하였다.

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Reliability Analysis of Monopile for a Offshore Wind Turbine Using Response Surface Method (응답면 기법을 이용한 해상풍력용 모노파일의 신뢰성 해석)

  • Yoon, Gil Lim;Kim, Kwang Jin;Kim, Hong Yeon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.33 no.6
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    • pp.2401-2409
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    • 2013
  • Reliability analysis with response surface method (RSM) was peformed for a offshore wind turbine (OWT) monopile, which is one of mostly used foundations under 25m seawater depth in the world. The behaviors of a real OWT monopile installed into sandy soils subjected to offshore environmental loads such as wind and wave were analysed using reliability design program (HSRBD) developed in KIOST. Sensitivity analysis of design variables for a OWT monopile with 6m diameter showed that the larger in pile diameter the smaller in probability of failure ($P_f$) of a horizontal deflection and a rotational angle at a pile top, but at a greater than 7m of pile diameter, the reduction rate of $P_f$ was almost constant. It is a necessary that appropriate local design criteria should be designated as soon as possible because there were significant differences on horizontal deflections; $P_f$ was 60% at a minimum criteria 15mm deflection, however, 1.5% $P_f$ when 60mm deflection using 1% of pile diameter from local design criterion standard. Finally, friction angle of sand among many design variables was found most influential design factor in OWT monopile design, and a sensitivity analysis is found an important process to understand which design variables can mostly reduce $P_f$ with a optimum design for maintaining OWT stability.

Vibratory Loads Reduction of a Coaxial Rotorcraft Using Individual Blade Control Scheme (개별 블레이드 제어(IBC) 기법을 이용한 동축반전 회전익기의 진동하중 억제에 관한 연구)

  • Hong, Seonghyun;You, Younghyun;Jung, Sung Nam;Kim, Do-Hyung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.47 no.5
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    • pp.364-370
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    • 2019
  • In this paper, an individual blade control (IBC) methodology is applied to find the best input scenario for vibratory hub loads reduction of XH-59A co-axial rotorcraft in high speed flight. A comprehensive aeromechanics analysis code CAMRAD II is employed to analyze the aircraft. A parametric study is conducted for optimum IBC inputs leading to the maximum vibration reduction. Numerical results demonstrate that up to 50% reduction in the hub vibration index is obtained for an IBC input at 3/rev frequency with the amplitude and phase angle of 0.5 deg. and 300 deg., respectively. The upper rotor exhibits as much as 6% more vibration reduction as compared to that of the lower rotor due to a clean inflow characteristic of the rotor. It is found that further vibration reduction gain is reached for IBC inputs with advancing-side only control. The hub vibration becomes reduced by up to 17% in reference to that with full rotor disk control. It is noted that the additional gain is obtained with significantly less power input with the advancing-side only control.

Static Experiment of Reinforced Concrete Frame Retrofitted with Steel Damper System (강재댐퍼시스템으로 내진보강된 철근콘크리트 골조의 정적가력실험)

  • Baek, Eun Rim;Lee, Sang Ho;Oh, Sang Hoon;Kim, Jae Bong
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.90-90
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    • 2011
  • 최근 전 세계적으로 지진의 발생 빈도가 증가하며 그 규모도 점차 커지는 경향을 보이고 있다. 대형지진의 발생 시 저층 구조물의 붕괴로 인한 인명 및 사회, 경제적 피해가 두드러짐에 따라 기존 저층 구조물의 내진보강기법에 관한 연구가 활발히 진행 중인 추세이다. 우리나라의 경우 강도증가형 내진보강공법이 주를 이루고 있어 다양한 내진보강기법의 개발 및 적용이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지진입력하중 저감형 내진보강기법으로서 강재댐퍼시스템을 제안하여 구조적 성능을 파악하고, 이를 적용한 보강 실험체와 비보강 실험체를 제작하여 정적가력실험을 통하여 그 성능을 비교하였다. 제안된 강재댐퍼시스템은 입력에너지를 소산시키는 내부의 슬릿형 댐퍼와 이를 지지하는 기둥 및 외부 프레임으로 구성되며, 내부 댐퍼는 먼저 항복하여 에너지를 소산시키기 위하여 지지기둥 및 프레임에 사용된 강재보다 강성 및 강도가 적게 계획되었다. 강재댐퍼의 성능실험 결과, 비교적 안정적 거동을 하며, 강성과 강도 및 에너지 흡수능력이 우수하게 나타났다. 보강 및 비보강 실험체의 골조는 기존 학교 건축물의 표준도면을 기준으로 하여 골조의 일부를 대상으로 60% 축소율을 적용하여 계획하였으며, 보강 실험체는 미리 제작된 강재댐퍼시스템을 골조 내에 설치하여 에폭시 주입법으로 부착시공 하였다. 보강 및 비보강 골조 실험체의 정적가력 실험결과 비보강 실험체는 기둥의 휨 항복 후 변형의 증가에 따라 휨 및 전단 균열이 증가하면서 최종적으로 기둥이 전단파괴 되었으며, 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 기둥 및 보의 균열이 적고, 골조에 골고루 분포되어 파괴 규모가 감소하였다. 최대 강도면에서 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 약 3.4배 우수하였으며, 초기강성은 약 7배 가량 유리한 것으로 평가되어 제안된 강재댐퍼시스템이 강도면에서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 두 실험체의 기둥 주근 및 띠철근의 변형률을 비교한 결과, 비보강 실험체는 대부분의 철근이 항복하여 큰 변형을 일으킨 반면, 보강실험체에서는 철근의 항복현상이 나타나지 않았고 댐퍼가 항복을 하면서 큰 변형을 일으켰다. 이를 통해 지진하중 입력 시 댐퍼에서 입력 에너지를 흡수하여 큰 하중을 부담하며, 기존의 구조부재에는 입력 에너지가 낮아 손상이 보다 적게 발생함을 확인하였다.

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A study of tunnel concrete lining design using the ground-lining interaction model with the interface element (계면요소를 이용한 지반-라이닝 상호작용 모델에 의한 터널 콘크리트 라이닝 연구)

  • Huh, Do-hak;Moon, Hyun-Koo
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.17 no.6
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    • pp.575-586
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    • 2015
  • In NATM tunnel, the Ground-Lining Interaction model(GLI model) had been proposed a one of the numerical analysis as the ground load estimation method of the concrete lining. But this model was not applied with the interface mechanism between the ground and the support member or concrete lining. Therefor in this study, it is implemented as a model for closer than actual states that the interface element applied to the existing GLI model. And the modified GLI formula is proposed with the ground load estimation that is from the numerical results for each ground and rock cover conditions. Based on the numerical results, the ground load acting on concrete lining is reduced to ave. 88~106% in case of IV ground condition and ave. 47~57% in case of weathered soil condition comparing with the existing GLI model. It can be anticipated that the results obtained from this study can be applied to an estimation of the ground load on the concrete lining modeled like as real states, consistent and economical design.

Three Dimensional Interlaminar Stress Analysis of a Composite Patch Using Stress Functions (응력함수를 이용한 복합재 적층 패치의 3차원 층간 응력 해석)

  • Lee, Jae-Hun;Cho, Maeng-Hyo;Kim, Heung-Soo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.488-491
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    • 2009
  • 본 논문에서는 응력함수와 Kantorovich method를 이용하여 기저판(substrate)에 인장과 굽힘이 작용할 때 복합재 패치의 3차원 응력을 해석하였다. 면내 방향과 면외 방향의 두 응력함수에 가상 공액일의 법칙(Complementary virtual work principle)을 적용하였으며 복합재 패치의 자유 경계조건과 바닥의 기저판으로부터 전달되는 전단 수직 응력 조건을 부여하였다. 이를 통해서 패치 구조물의 지배방정식을 연립 미분 방정식 형태의 고유치 문제로 변환하여 응력함수를 구하였다. 위 방법의 타당성과 효용성을 검증하기 위한 수치 예제로 cross-ply, angle-ply, quasi-isotropic의 패치 적층 배열을 고려하였으며, 층간 응력함수 값이 자유 경계에서 최고치를 나타내고 패치 중심부로 갈수록 급격히 감소하는 모습을 확인하였다. 제안된 기법은 기저판에 인장하중이 작용하는 경우뿐만 아니라 굽힘 하중이 작용하는 경우에도 정확한 예측이 가능하여, 패치 구조물의 층간 응력을 포함한 3차원 응력을 해석하는데 있어서 효율적인 해석 도구로서 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

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Crack Growth Analysis and Crack Arrest Design of Stiffened Panels(III) - Experimental Evaluation of Crack Arrest Design Chart (보강판의 균열거동해석과 Crack Arrest 설계(III) - Crack Arrest Design 차트의 실험평가)

  • Rhee, Eui-Jong;Rhee, Hwan-Woo
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.5 no.2
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    • pp.42-48
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    • 2006
  • In order to assess the validity of fatigue crack arrest design charts obtained from our previous numerical approach to fatigue crack arrest condition, an extensive fatigue crack growth/arrest test was performed using CT-type integrally stiffened panels. The results are presented as fatigue crack growth rate and non-dimensional crack length relationship, and these are compared with numerically simulated crack growth rates. The measured values of da/dN at the moment of fatigue crack arrest occurred in stiffened panels are good agreement with those numerically simulated crack growth rates.

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