• 제목/요약/키워드: 1G shaking table model test

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1g 진동대실험과 전산해석에 의한 모형실험의 Size Effect에 관한 연구 (A Study on Size Effect of Model Test by 1g Shaking Table Test and One-Dimensional Ground Response Analysis)

  • 전남수;오문섭;최명진;임희대
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.755-758
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    • 2010
  • 본 연구에서는 토목구조물에 대하여 상사율을 고려한 1g 진동대실험(Shaking Table Test)과 전산해석을 수행하여, 실제 지진하중(단주기, 장주기, 인공지진)에 대한 토목구조물의 안정성을 분석 및 평가 하였다. 상사율에 따른 지표면 가속도 거동을 비교 분석하기 위하여 여러 가지 상사율을 적용한 실험을 수행하여 측정된 결과와 전산해석 결과를 상호 비교 분석하여 상사비에 따른 실험결과의 적절성을 평가하였다. 상사율을 1/50과 1/50보다 크게 조성하여 진동대실험과 전산해석 결과에 의하면, 지표면 가속도의 결과는 모두 유사한 결과를 보였다. 상사율 1:50 이상인 단면의 경우 진동대실험과 전산해석 결과 사이의 유사성이 떨어지는 것으로 볼 때, 1:50 이하인 상사단면이 실제 현장에서의 거동을 모사하는데 더 높은 신뢰성을 제공하는 것으로 판단된다.

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말뚝 기초 고유진동수의 가속도 크기 의존성을 고려한 상사법칙 개발 (Development of the similitude law considering the intensity-dependent variation of natural frequency of pile foundation system)

  • 최정인;유민택;김성렬;김명모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.905-912
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    • 2009
  • 1-g shaking table test is conducted to evaluate the dynamic behavior of a soil-structure system under seismic loading condition. A consistent similitude law between the model and prototype is needed to predict the behavior of the prototype structure, quantitatively. The natural frequency of geomaterial decreases with the increase of shaking intensity because of the non-linear property of the geomaterial. This phenomenon affects the applicability of similitude laws in 1-g shaking table tests. In this study, a simple method is suggested to determine the frequency of the input motions in 1-g tests in order to enhance the applicability of similitude laws. Modified input frequency is calculated using the frequency ratio with consideration of the variation of the natural frequency according to the intensity of input ground acceleration. To verify the applicability of the suggested method, a series of 1-g shaking table tests were performed for three different sizes of model piles having an overburden mass on their heads by varying the acceleration and the frequency of input motion. The acceleration amplification ratio on the overburden mass, the lateral displacement at the pile head and the maximum bending moment along the pile depth were measured. The projected behaviors of the virtual prototype based on the measured values of the model tests, where the input frequencies were calculated by the new method, showed good consistency, verifying the applicability of the suggested method.

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내진설계 되지 않은 공동주택의 진동대 실험에 의한 내진성능 평가 (Shaking Table Test for Seismic Performance Evaluation of Non-Seismic Designed Wall-Type Apartment)

  • 정란;이정우;박태원
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.721-728
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    • 2006
  • 지진은 구조물에 막대한 피해를 발생시키는 것으로 보고되고 있으나, 우리나라에 내진설계규정이 도입되기 전인 1988년 이전에 설계된 건물은 이에 대한 대책이 없다. 특히 공동주택의 경우 지진저항요소가 없는 구조물이 다수 있는 것으로 조사되었다. 이러한 구조물에 대하여 내진성능의 정도를 파악하고, 성능지수가 부족한 구조물에 대해서는 적절한 보강이 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 이전의 연구에서 범용 구조해석 프로그램인 MIDAS를 이용하여 모델 구조물의 내진성능을 평가하여 얻어진 내진성능의 부족함을 기초로 5층 규모의 철근콘크리트 벽식 구조물에 상사법칙을 적용하고, 진동대 실험을 수행하여 국내외 규준에 의한 모델 구조물의 내진성능을 평가하였다. 진동대 실험의 경우 실험의 공간적 제약으로 인하여 원형 구조물에 대한 실험을 할 수 없어, 구조물의 원형크기를 상사법칙에 의하여 필요한 규모로 축소하여 제작하였다. 성능수준을 평가해 본 결과 내진설계가 수행되지 않은 구조물은 PGA 등급 0.2g의 지진에 대하여 사용한계수준의 내진성능을 나타내었으며 허용층간변위를 평가해 본 결과 0.2g의 지진등급까지만 허용한계수준의 층간변위를 나타내어 내진성능에 대한 보강이 필요할 것으로 판단되었다.

1-g 진동대 모형시험을 위한 상사법칙의 적용성 평가 (Applicability of Similitude Laws for 1-g Shaking Table Tests)

  • 황재익;김성렬;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.141-150
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    • 2004
  • 1995년 고베지진에 의해 피해를 입었던 중력식 안벽구조물과 잔교식 안벽구조물의 동적 거동을 재현하고, 분석하기 위하여 소규모 1-g 진동대 모형시험을 수행하였다. 1989년 Iai가 제안한 상사법칙을 이용하여 진동대 모형시험 결과를 원형크기의 것으로 환산하여 현장계측 결과와 비교하였다. 그 결과, 중력식 안벽구조물의 변위는 현장계측 결과의 약 1/3 정도 발생하였고, 벽체의 변형 형상은 원형과 유사하였다. 잔교식 안벽구조물의 변위는 현장계측 결과의 약 2/3 가 발생하였고, 말뚝에 발생하는 최대모멘트의 위치와 원형말뚝의 파괴위치는 잘 일치하였다.

1/12 축소 철근콘크리트 주상복합구조물의 진동대실험 (Shaking Table Tests of A 1/12-Scale Reinforced Concrete Upper-Wall Lower-Frame Structure)

  • 이한선;김상연;고동우;권기혁;김병현
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.139-144
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    • 2001
  • The objective of this study is to investigate the behavior of 1/12 scale upper-wall lower-frame reinforced concrete structure subjected to earthquake excitations. For this purpose, Taft N21E earthquake accelerogram was simulated by using 4m$\times$4m shaking table. When the input acceleration is compared to that of output, it was found that simulation of shaking table is satisfactory. From the test results with peak ground acceleration(PGA) 0.22g, which corresponds to 0.11g in prototype by the similitude law, it can be observed that the model responded in elastic behavior and that large interstory drift occurred at the lower part of the structure.

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진동대 시험을 이용한 콘크리트 댐의 동적거동 특성 연구 (A Study on the Dynamic Behavior of Concrete Dam by Shaking Table Tests)

  • 황성춘
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권7호
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    • pp.806-812
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    • 2005
  • This paper adresses the shaking table tests with 1/100 scaled model followed similitude law for OOdam main designing section to understand nonlinear behavior characteristics of concrete dam body by ground motion. As earthquake wave, Hachinohe and El Centre waves were used and acceleration and displacements are measured to analyze behaviors of dam body. For maximum ground acceleration range $(0.3\~0.9 g)$, the results showed linear behavior regardless of maximum 9round acceleration and secured safety of structure. To analyze the behavior of dam after tension cracking, 3 cm-notch was placed at the critical section of over-flowing section. As results of applying Hachinohe wave(0.8 g), Even though tension cracks were formed at over-flowing section by Hachinohe wave(0.8 g), it showed that the dam is stable for supporting upper stream Part of water tank of dam.

Seismic Analysis on Recycled Aggregate Concrete Frame Considering Strain Rate Effect

  • Wang, Changqing;Xiao, Jianzhuang;Sun, Zhenping
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제10권3호
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    • pp.307-323
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    • 2016
  • The nonlinear behaviors of recycled aggregate concrete (RAC) frame structure are investigated by numerical simulation method with 3-D finite fiber elements. The dynamic characteristics and the seismic performance of the RAC frame structure are analyzed and validated with the shaking table test results. Specifically, the natural frequency and the typical responses (e.g., storey deformation, capacity curve, etc.) from Model 1 (exclusion of strain rate effect) and Model 2 (inclusion of strain rate effect) are analyzed and compared. It is revealed that Model 2 is more likely to provide a better match between the numerical simulation and the shaking table test as key attributes of seismic behaviors of the frame structure are captured by this model. For the purpose to examine how seismic behaviors of the RAC frame structure vary under different strain rates in a real seismic situation, a numerical simulation is performed by varying the strain rate. The storey displacement response and the base shear for the RAC frame structure under different strain rates are investigated and analyzed. It is implied that the structural behavior of the RAC frame structure is significantly influenced by the strain rate effect. On one hand, the storey displacements vary slightly in the trend of decreasing with the increasing strain rate. On the other hand, the base shear of the RAC frame structure under dynamic loading conditions increases with gradually increasing amplitude of the strain rate.

비내진 상세를 가진 3층 철근콘크리트 골조의 비탄성 거동 (Inelatic Behaviors of A 3-Story Reinforced Concrete Frame with Nonseismic Details)

  • 이한선;우성우;허윤섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회논문집(II)
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    • pp.427-432
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    • 1998
  • The objective of this research is to observe the actual response of low-rise nonseismic moment-resisting reinforced frame subjected to varied levels of earthquake ground motions. First of all, the reduction scale for the model was determined as 1 : 5 considering the capacity of the shaking table to be used. This model was, then, subjected to the shaking table motions simulating Taft N21E component earthquake ground motions, whose peak ground accelerations(PGA's) were modified to 0.12g, 0.2g, 0.3g, and 0.4g. The global behavior and failure mode were observed. The lateral accelerations and displacements at each story and local deformations at the critical portions of structure were measured. The base shear was measured by using specially made load cells. Before and after each earthquake simulation test, free vibration tests were performed to find the changes in the natural period and damping ratio of the model.

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진동대 실험을 이용한 암반비탈면의 가속도 특성 (Acceleration Behavior of Rock Slope by Shaking Table Test)

  • 강종철;윤원섭;박연준
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권6_2호
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    • pp.841-848
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    • 2021
  • This study investigated the acceleration characteristics of rock slopes when earthquakes, which have not been studied much in Korea, occur. The rock slope was modeled with a similar raw of 1/20 in consideration of the height(10m), roughness, strength, and the joint dips(20°). After the completion of the model, a shaking table tests was conducted according to the magnitude of the acceleration and the type of seismic wave. The maximum acceleration was greater in the short-period seismic wave than in the long-period seismic wave, and the maximum acceleration was larger in the small acceleration. The rock slope was close to a rigid block and a structure more vulnerable to the long period wave than to the short period wave. In the event of an earthquake smaller than the domestic earthquake-resistant maximum design acceleration(0.154g), safety management of the rock slope was required.

지진하중에 의한 방수제 구조물의 내진성능 평가를 위한 실험적 연구 (Experimental Study on Seismic Performance Evaluation of Lake Dike Structures under Earthquake Loading)

  • 신은철;강현회;김태진;채영수;박정준
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.53-62
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    • 2011
  • 본 연구에서는 방수제 구조물 및 하부지반에 대하여 1/100 축소모형의 비율을 갖는 토조를 제작, 설계지진 가속도 0.154g의 진동하중 적용시 진동대 모형실험을 통하여 구조물의 거동특성과 내진 안정성을 평가하였다. 실제 시공순서를 재현하여 완성 후 진동대 모형토조 하부에 설정된 지진하중을 발생시켜 지진에 의한 하부지반과 방수제 구조물의 상호작용을 분석하였다. 즉, 구조물의 수평 및 수직 변위, 구조물 하부지반에 작용하는 간극수압 변화, 하부지반 및 방수제 구조물의 최대가속도 변화량 측정 등 계측결과를 비교 분석하여 내진 안정성을 판단하였다.