• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제56권6호
• /
• pp.959-982
• /
• 2015

In this study, a non-stationary random earthquake Clough-Penzien model is used to describe earthquake ground motion. Using stochastic direct integration in combination with an equivalent linear method, a solution is established to describe the non-stationary response of lead-rubber bearing (LRB) system to a stochastic earthquake. Two parameters are used to develop an optimization method for bearing design: the post-yielding stiffness and the normalized yield strength of the isolation bearing. Using the minimization of the maximum energy response level of the upper structure subjected to an earthquake as an objective function, and with the constraints that the bearing failure probability is no more than 5% and the second shape factor of the bearing is less than 5, a calculation method for the two optimal design parameters is presented. In this optimization process, the radial basis function (RBF) response surface was applied, instead of the implicit objective function and constraints, and a sequential quadratic programming (SQP) algorithm was used to solve the optimization problems. By considering the uncertainties of the structural parameters and seismic ground motion input parameters for the optimization of the bearing design, convex set models (such as the interval model and ellipsoidal model) are used to describe the uncertainty parameters. Subsequently, the optimal bearing design parameters were expanded at their median values into first-order Taylor series expansions, and then, the Lagrange multipliers method was used to determine the upper and lower boundaries of the parameters. Moreover, using a calculation example, the impacts of site soil parameters, such as input peak ground acceleration, bearing diameter and rubber shore hardness on the optimization parameters, are investigated.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제21권2호
• /
• pp.179-186
• /
• 2020

Investigating damage potential of the railway infrastructure requires either large amount of case histories or in-depth numerical analyses, or both for which large amounts of effort and time are necessary to accomplish thoroughly. Rather than performing comprehensive studies for each damage case, in this study we collect and analyze a case history of the high-speed railway system damaged by the 2004 M6.6 Niigata Chuetsu earthquake for the development of the seismic fragility curve. The development processes are: 1) slice the railway system as 200 m segments and assigned damage levels and intensity measures (IMs) to each segment; 2) calculate probability of damage for a given IM; 3) estimate fragility curves using the maximum likelihood estimation regression method. Among IMs considered for fragility curves, spectral acceleration at 3 second period has the most prediction power for the probability of damage occurrence. Also, viaduct-type structure provides less scattered probability data points resulting in the best-fitted fragility curve, but for the tunnel-type structure data are poorly scattered for which fragility curve fitted is not meaningful. For validation purpose fragility curves developed are applied to the 2016 M7.0 Kumamoto earthquake case history by which another high-speed railway system was damaged. The number of actual damaged segments by the 2016 event is 25, and the number of equivalent damaged segments predicted using fragility curve is 22.21. Both numbers are very similar indicating that the developed fragility curve fits well to the Kumamoto region. Comparing with railway fragility curves from HAZUS, we found that HAZUS fragility curves are more conservative.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권3호
• /
• pp.273-281
• /
• 2010

본 논문은 교정가속수명시험법을 이용하여 액슬구동축의 피로수명을 예측하는 법을 제안한다. 교정가속 수명시험법은 수명예측, 시험시간 절감, 신뢰성 정량화시에 매우 효과적이다. 피로시험은 두 개의 고 부하 수준과 한 개의 저 부하 수준에서 수행되고, 외삽법을 사용하여 사용수준에서의 수명시간을 예측하게 된다. 본 논문에서는 수행시험 결과로부터 획득한 수명시간, 가속지수, 형상모수, 척도모수등과 같은 주요 신뢰성 인자들을 보여주고 있다. 액슬구동축의 수명예측은 부하스펙트럼 데이터와 시험데이터와의 비교 연구를 수행하여 검증하였다. 교정가속수명시험법을 사용한 수명예측법은 짧은 시간내에 수명을 예측하는데 매우 효과적인 방법임을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.47-55
• /
• 2009

본 연구의 목적은 첫째, 비선형성을 포함하는 액체기둥진동흡진기(LCVA)의 감쇠항에 대한 등가선형화된 운동방정식을 바탕으로하여 가진입력인 진동대 가속도와 출력인 제어력의 관계인 전달함수를 해석적인 식으로 규명하는 것이다. 둘째, LCVA의 주요설계변수인 수직기둥과 수평기둥의 단면적비의 변화에 따른 진동특성분석이다. 셋째, 동조의 수단으로 이용되는 수직기둥 액체의 높이를 변화시켜 진동특성을 분석하는 것이다. LCVA를 진동대 위에 설치하고 가진하여 제어력을 측정하여 실험 전달함수를 구하였다. 이것을 해석적인 전달함수와 비교 및 최적화작업을 수행하여 LCVA의 진동특성변수에 영향을 미치는 고유진동수, 감쇠비 및 질량비 등을 파악하였다. 실험결과, 액체 수위 및 단면적비의 변화에 따라 감쇠비 및 참여질량비의 특성이 변화하였다. 수직기둥과 수평기둥이 교차하는 엘보우에서 액체의 흐름 변화로 인하여, LCVA 실험체의 수직기둥 단면적이 작아질수록 감쇠비와 참여질량비가 증가하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제25권4호
• /
• pp.339-346
• /
• 2012

본 논문에서는 구조물과 능동형 제진장치를 상용 구조해석 프로그램상에서 해석하는데 필요한 등가모델을 제시하였으며, 이를 통해 부재수준의 구조검토가 가능하도록 하기 위한 연구를 진행하였다. 능동형 제진장치를 일반적인 구조해석모델에 반영하기 위하여 가상의 스프링과 대쉬폿을 이용한 등가링크 모델과, 별도의 축소모델 해석결과를 바탕으로 산정된 제어력을 제진장치 설치위치에 하중으로 작용시키는 등가하중 모델을 제시하였다. 수직캔틸레버 모델과 주상복합 건물 모델을 대상으로 능동형 제어기 설계를 위해 모드에 기초한 축소모델을 구축하고, 이를 토대로 산정된 제어이득으로부터 등가모델을 도출하였다. 이들 모델에 대해 얻어진 가속도 및 변위의 RMS 응답과 최대 부재력을 토대로 등가해석모델의 유효성을 검증하였다. 결과적으로 능동형 제진장치의 상용 구조해석 프로그램을 통해 제어대상 구조물의 부재력 수준까지 상세한 구조검토가 가능함을 확인하였으며, 상대적으로 등가링크 모델이 더 우수한 정확도를 나타내었다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.49-57
• /
• 2010

본 연구는 기존 철근콘크리트 구조물에 대하여 대표적인 변위-기반 설계법인 Chopra&Goel 이 제안한 직접변위-기반 설계법의 기본개념을 적용하여 최대 설계지반 가속도에 대한 보강 Steel Jacket의 두께를 결장하고, 결정된 보강 두께를 적용하여 보강전 후 성능설계기법에 의한 비선형 해석 및 보강설계법에 의한 보다 개선된 알고리즘 및 프로그램을 제시하였다. Steel Jacket 보강된 철근콘크리트 기둥에 대한 설계 변위 추정을 위해 Steel Jacket 보강된 철근콘크리트 부재의 비선형 층상화 세그멘트 해석 모델을 제시하고, 성능기반설계에 의한 성능개선설계를 위하여 목표성능변위 및 설계자전가속도 조건에 대해 직접 변위-기반 설계 방법 및 변위계 수법에 의한 내진성능개선 설계 방법을 제시하였다. 적용 예에서 본 방법은 기존 철근콘크리트 기둥과 비교하여 성능개선설계 결과 보강 전에 비해 변위 연성비 및 변위성능에서 크게 개선된 성능설계 결과를 제공해 주었다.

• Physical Therapy Rehabilitation Science
• /
• 제9권1호
• /
• pp.36-42
• /
• 2020

Objective: Many caregivers often carry infants using baby carriers until they are approximately 36 months old. The purpose of this study was to compare the muscular activity of the trunk and lower leg muscles during trunk flexion-extension movements in correspondence to various wearing methods of a baby carrier blanket. Design: Cross-sectional study. Methods: Sixteen healthy adult women were to wear baby carrier blankets in five different ways in terms of direction and height, followed by flexion-extension of the trunk. Erector spinae (ES), rectus abdominis, rectus femoris (RF), biceps femoris (BF) muscle activities and triaxial acceleration of trunk were investigated. Results: The front-wearing method of the baby carrier blanket increased the muscular activity of the ES muscle, and wearing the baby carrier blanket at waist height in the same direction was significantly higher than wearing it at pelvic height (p<0.05). As the angle of flexion increased during trunk flexion-extension, the muscle activity of the ES, BF, and the RF increased. There was a greater increase in muscle activity of the ES and the BF during extension compared to flexion (p<0.05). Conclusions: If it is difficult to wear a baby carrier blanket due to lumbar pain, it is recommended to lower the wearing height of the baby carrier to the pelvic level so that the external load can be transferred to the lower extremity. In addition, it appears to be necessary to hold the baby and distribute the load onto the waist through proper body control when performing flexion-extension movements of the trunk. More objective and scientific research that includes various daily tasks and evaluation methods are needed.

• 디자인학연구
• /
• 제15권3호
• /
• pp.149-156
• /
• 2002

산학 연계 디자인 지원 프로그램의 효과적인 운영을 통하여 산업체는 고부가가치 창출을 통한 기업 경쟁력 강화를 이루고, 학교의 전문 인력은 관련 지식 및 정보와 기술의 사회 환원을 통한 지역 경제 활성화와 나아가서는 국가 산업의 국제경쟁력 향상에 기여할 수 있다. 이러한 과정을 통하여 산업체 요구에 합당한 실질적이고 현실적인 주문식 교육체제 구축이 되는 결과물의 교육과정 적용으로 학습효과의 효율성을 높이는 신지식 기반을 이룰 수 있다. 이에 정부 산하 관련 단체의 적극적 지원이 이루어지고 각 대학에서도 활발한 협조체제를 구축하고 있다. 본 연구는 현 주거 공간 내 욕실 공간을 위한 샤워 시스템 개발의 필요성과 업체의 디자인 개발의지를 반영하여 중소기업청의 산학 협동 연구 개발 사업 지원을 통하여 실질적 제품 개발이 이루어진 산학 연계 지원 체제의 디자인 프로세스에 근거하고 있다. 연구 개발을 위하여 욕실 공간의 개념과 현황을 분석함으로써 변화하는 욕실의 구성과 목욕 문화에 따른 개발 계획을 세우고 실내 공간 트랜드를 적용하여 제품 경쟁력을 갖는 신제품 개발이 이루어지도록 하고, 그 결과물의 피드백을 통한 정보활용이 이루어지는 실용적 연구의 목적을 갖는다. 이러한 산학 협동 신제품 개발을 통하여 현장 중심 교육의 발판을 마련할 수 있는 신지식 기반을 구축하여 사회 여건 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 교육효과를 기대할 수 있다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.201-205
• /
• 2010

고준위방사성폐기물에서 유출되어 나오는 아이오딘의 이동을 저지하기 위하여 은을 흡착시킨 벤토나이트 블록에 NaI 용액을 흘려주었을 때 대부분의 아이오딘이 흡착되었다. 이 은이온에 의한 아이오딘의 저지 메커니즘을 상세히 조사하기 위하여 아이오딘과 접촉하기 전후의 은이 흡착된 벤토나이트의 X-ray Absorption Near Edge Structure (XANES)와 Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) 스펙트 럼과 표준물질로서 AgO, $Ag_2O$, AgI의 스펙트럼을 비교하였다. 그 결과, 벤토나이트에 흡착되었던 은이 떨어져 나와 AgI 침전 클러스터를 형성함으로서 아이오딘의 이동이 지연되는 것으로 생각된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.10-17
• /
• 2016

RC(Reinforced Concrete) 부재는 인장영역에서 보강재가 하중을 지지해야 하므로, 철근부식은 내구성 뿐 아니라 안전성에서도 매우 중요하다. 본 연구에서는 최근 개발된 FRP Hybrid Bar와 일반 철근을 매립한 RC 보부재를 제작하였으며, ICM(Impressed Current Method)를 적용하여 철근부식을 촉진시켰다. 기존의 이론식인 Faraday 법칙을 이용하여 부식량을 평가하였으며, 일반설계강도를 가진 콘크리트 보부재에 대하여 휨시험을 수행하였다. 일반 철근에서는 부식량이 4.9~7.8% 수준으로 평가되었으며 이에 따른 휨 저항능력은 -25.4~-50.8% 수준으로 감소하였다. FRP Hybrid Bar를 매립한 RC 보에서는 부식과 휨 저항 감소가 평가되지 않았는데, 이는 에폭시 도료로 코팅된 철근의 우수한 내부식성에 기인한다. 촉진 부식실험에서는 FRP Hybrid Bar의 우수한 내부식성 및 부착성능을 확인하였는데, 실용화를 위해서는 장기적인 침지를 통한 내구성 평가가 필요하다고 판단된다.