• 한국지진공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.299-309
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• 2018

Now that problems with force-based seismic design have been clearly identified, design is inclined toward displacement-based methods. One such widely used method is Direct-Displacement-Based Design (DDBD). Yet, one of the shortcomings of DDBD is considering higher-mode amplification of story shear, moments, and displacements using equations obtained from limited parametric studies of regular planar frames. In this paper, a different approach to account for higher-mode effects is proposed. This approach determines the lateral secant stiffness of the building frames that fulfill the allowable inter-story drift without exceeding the desired story displacements. Using the stiffness, an elastic response spectrum analysis is carried out to determine elastic higher-mode force effects. These force effects are then combined with DDBD-obtained first-mode force effects using the appropriate modal superposition method so that design can be performed. The proposed design procedure is verified using Nonlinear Time History Analysis (NTHA) of twelve planar frames in four categories accounting for mass and stiffness irregularity along the height. In general, the NTHA response outputs compared well with the allowable limits of the performance objective. Thus, it fulfills the aim of minimizing the use of NTHA for planar frame buildings, thereby saving computational resources and effort.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.407-413
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• 2013

This paper deals with the analysis of dynamic characteristics of mooring system of floating-type offshore wind turbine. A spar-type floating structure which consists of a nacelle, a tower and the platform excepting blades, is used to model the floating wind turbine and connect three catenary cables to substructure. The motion of floating structure is simulated when the mooring system is attached using irregular wave Pierson-Moskowitz model. The mooring system is analyzed by changing cable position of floating structure. The dynamic behavior characteristics of mooring system are investigated comparing with cable tension and 6-dof motion of floating structure. These characteristics are much useful to initial design of floating-type structure. From the simulation results, the optimized design parameter that is cable position of connect point of mooring cable can be obtained.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.397-402
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• 2013

본 연구에서는 전장이 26.75 m인 해양플랜트지원선의 선형개발을 위한 수치해석을 수행하였고 수치해석 검증을 위한 1/10의 모형선 시험을 예인수조에서 수행하였다. 또한 운항해역의 해상조건으로 뷰포트 스케일 2, 3 및 4에서 향파, 선수사파 및 횡파에서 선속별 상하동요 및 종동요에 대해서 운동응답특성을 수치 해석하였다. 모형시험과 수치해석의 저항 예측 결과는 상호 일치하였다. 운동응답특성은 선수파에서 상하동요는 조우주파수 1.8~2.0 영역에서 크게 나타났으며, 종동요는 거친 해상에서 선미사파 및 고속영역에서 높은 운동특성을 보였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.65-75
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• 2006

건물의 지진응답을 평가하기 위하여 비선형 푸시오버 해석을 수행한다. 구조물의 비탄성 지진응답을 정확히 예측하기 위해서는, 비선형해석에 사용되는 층하중분포가 구조물의 시간이력 지진응답 동안 실제로 발생되는 지진하중분포를 나타낼 수 있어야 한다. 본 연구에서는 건축물의 지진하중분포를 예측하기 위하여 새로운 모드조합법을 개발하였다. 개발된 모드조합법에서는 모드조합계수를 곱한 각 모드의 스펙트럼응답을 조합하여 다수의 지진하중분포를 예측한다. 모멘트 골조와 켄틸레버 벽체에 대한 변수연구를 수행하였다. 변수연구 결과를 토대로, 각 고유모드가 구조물의 지진응답에 미치는 영향을 나타내는 모드조합계수를 정의하였다. 다양한 정형 및 수직 비정형 구조물에 대하여 제안된 계수모드조합법을 적용하였다. 그 결과 제안된 모드조합법은 시간이력 응답 동안 구조물에 실제로 발생되는 지진하중분포를 정확히 예측할 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.105-116
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• 2022

Seismic demand on nonstructural components (NSCs) is highly dependent on the coupled behavior of a combined supporting structure-NSC system. Because of the inherent complexities of the problem, many of the affecting factors are inevitably neglected or simplified based on engineering judgments in current seismic design codes. However, a systematic analysis of the key affecting factors should establish reasonable seismic design provisions for NSCs. In this study, an idealized 2-DOF model simulating the coupled structure-NSC system was constructed to analyze the parameters that affect the response of NSCs comprehensively. The analyses were conducted to evaluate the effects of structure-NSC mass ratio, structure, and NSC nonlinearities on the peak component acceleration. Also, the appropriateness of component ductility factor (R_p) given by current codes was discussed based on the required ductility capacity of NSCs. It was observed that the responses of NSCs on the coupled system were significantly affected by the mass ratio, resulting in lower accelerations than the floor spectrum-based response, which neglected the interaction effects. Also, the component amplification factor (a_p) in current provisions tended to underestimate the dynamic amplification of NSCs with a mass ratio of less than 15%. The nonlinearity of NSCs decreased the component responses. In some cases, the code-specified R_p caused nonlinear deformation far beyond the ductility capacity of NSCs, and a practically unacceptable level of ductility was required for short-period NSCs to achieve the assigned amount of response reduction.

• 융합정보논문지
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• 제12권3호
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• pp.151-157
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• 2022

차량의 진행을 근사화한 외부 가진력을 고려한 강제 진동에서의 주파수 특성을 알아보고자 하였고, 다양한 가진 진폭과 주파수를 갖는 외력이 작용하면서 차량이 둔턱을 넘어갈 때에 차량에서 일어나는 주파수 영역의 진동특성을 분석하였다. 응답은 수치해석을 통하여 변위, 속도 및 가속도 등의 응답을 구하였고 이들을 FFT 처리하여 각 시간 응답의 FRF(Frequency response function) 주파수 특성을 분석하였다. 특히, 차량 고유모드와 외부 가진 모드의 발생 위치를 확실하게 비교하여 밝혔고 외부 가진력에 의한 강제진동 모델에서 변위, 속도 및 가속도의 거동과 주파수 응답함수에서의 고유모드의 위치와 주변의 가진 모드 분포 및 파워 스펙트럼, 실수부와 허수부의 FRF도 나타났으며 각 FRF에서 근접 모드 특성도 분석하였다. 외부 가진력으로 정현파의 가진력과 임펄스 가진력에 의한 둔턱 주파수를 고려하여 가정한 근사 모델에서 발생 모드를 구별할 수 있었다. 상당하는 질량, 감쇠 및 강성을 변화하는 여러 시스템에서 강제진동의 응답특성을 체계적으로 다루었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제91권5호
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• pp.469-486
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• 2024

Electric transformers are major components of electrical systems, and damage to them caused by earthquakes can result in significant financial loss. The current study modeled a three-dimensional (3D) isolated electrical transformer under horizontal and vertical records from different earthquakes. Instead of using fixed coefficients, an improved wavelet method has been used to create the greatest compatibility between the response spectra and the target spectrum. This method has primarily been used for dynamic analysis of isolated structures with spring-damper devices because it has shown greater accuracy in predicting the response of such structures. The effect of the nonlinear soil-structure interaction on the probability of transformer failure also has been investigated. Soil and structure interaction modeling was carried out using a beam on a nonlinear Winkler foundation. The effect of the nonlinear soil-structure interaction during dynamic analysis of transformers revealed that the greatest increase in the probability of transformer failure was in the fixed-base condition when the structure was located on soft soil. This intensified the response of the structure and increased the probability of transformer failure by up to 27% for far-field and up to 95% for near-field ground motions. A comparison of the results indicates that the use of 3D isolation systems in transformers in areas with soft clay that are subject to near-field ground motions can strongly reduce the probability of failure and improve the seismic performance of the transformer.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권11호
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• pp.119-133
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• 2020

지중공동구는 대표적인 개착식 지중구조물로, 지진시 지반의 변위로 인한 지진력이 작용하는 구조물이다. 시설안전기술공단에서는 2020년에 기존 시설물(공동구) 내진성능 평가요령을 제정하여 배포하였다. 본 논문에서는 내진성능평가요령에서 제시하고 있는 두 가지 성능평가방법인 응답변위법과 응답이력해석기법을 소개하고, 대표 공동구에 대해서 두 가지 내진성능평가방법을 적용하여 그 결과를 비교·검토 하였다. 평가에 사용된 공동구는 1988년 건설되어 내진설계가 적용되지 않은 공동구 이다. 응답변위법은 기반면 속도응답스펙트럼으로부터 단일코사인과 이중코사인 방법을 적용하여 내진성능평가를 실시하였다. 응답이력해석은 지반과 구조재료 모두 비선형 거동을 나타낼 수 있는 유한차분해석프로그램을 사용하여 2차원 평면변형율 해석을 시행하였다. 붕괴방지 수준의 지진에 대한 성능평가 결과 응답변위법은 구조물이 탄성범위내 거동하는 것으로 평가되는 반면, 응답이력해석은 구조물 일부에서 소성힌지가 발생하는 결과를 나타내었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.475-487
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• 2011

본 논문에서는 고차원펄스의 스펙트럼을 유도하는 체계적인 방법을 제시하고, 이를 학습내용으로 하는 효율적인 이러닝 시스템을 설계한다. 고차원펄스의 스펙트럼은 연속미분법이나 콘볼루션법 등 기존의 방법에 의하여 유도될 수 있으나, 그 차수가 증가함에 따라 현저하게 높아지는 복잡도 때문에 사용할 수 없다. 우리는 고차원펄스의 차수에 따라 순환적으로 적용되는 알고리듬을 제시하고, 이를 찾아보기표에 의하여 함수적으로 차수에 연관된 스펙트럼의 식을 유도한다. 또한, 이를 이용하여 고차원펄스의 스펙트럼을 분석하는 과정을 학습하는 이러닝 콘텐츠를 설계한다. 여기에는 기존의 순차적 재생을 기본으로 하여 이른바 개념단위 오브젝트별 분기방식을 적용하는 콘텐츠 처리방식이 사용된다. 모델링, 임펄스응답과 전달함수, 파라미터, 찾아보기표 등 전체를 네 개의 개념단위로 분할한 콘텐츠페이지를 설계하고, 이들로부터 하향식으로 분화된 개념단위들을 모듈과 서브모듈로 설정한다. 이들은 개념단위 오브젝트별 분기방식에 의하여 학습자에게 다양한 학습순서와 반복학습 등을 제공하여 상호작용을 증대하고, 저작된 이러닝 콘텐츠에 의한 학습효과를 현저히 향상시킨다. 또한, 콘텐츠 자체의 효율성 측면에서도 현저한 향상을 이룬다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제20권7_spc호
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• pp.453-460
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• 2016

The Gyeong-Ju earthquake in the magnitude of 5.8 on the Richter scaleoccurred in September 12, 2016. Because there are many nuclear power plants (NPP) near the epicenter of the Gyeong-Ju earthquake, the seismic stability of nuclear power plants is becoming a social problem. In order to evaluate the safety of seismically isolated NPP, the seismic response of a NPP subjected to the Gyeong-Ju earthquake was compared with those of 30 sets of artificial earthquakes corresponding to the nuclear standard design spectrum (NSDS). A 2-node model and a simple beam-stick model were used for the seismic analysis of seismically isolated NPP structures. Using 2-node model, the effect of internal temperature rise, decrease of shear stiffness, increase of lateral displacement and decrease of vertical stiffness according to nonlinear behavior of lead-rubber bearing (LRB) were evaluated. The displacement response, the acceleration response, and the shear force response of the seismically isolated nuclear containment structure were evaluated using the simple beam-stick model. It can be observed that the seismic responses of the isolated nuclear structure subjected to Gyeong-Ju earthquake is significantly less than those to the artificial earthquakes corresponding to NSDS.