• 한국농공학회지
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• 제38권3호
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• pp.82-91
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• 1996

This is a basic study for the static and dynamic analysis on the elasto-plastic and elasto-viscoplastic of an axi-symmetric shell. The objective of this study was to investigate the mechanical characteristics of a nuclear reinforced concrete containment structure, which was selected as a model, by a numerical analysis using a finite element method. The structure was modeled with discrete ring elements of 8-noded isoparametric element rotating against the symmetrical axis, and the interaction between the foundation and the structure was modeled by Winkler's model. Also, the meridional tendon was modeled with 2-node truss elements, and the hoop tendon was done with point elements in two degrees of freedom. The effect of the tendon was considered without the increasement in total degree of freedom as the stiffness matrix of modeled tendon elements was assembled on the stiffness matrix of ring elements linked with the tendon. The results obtained from the analysis of an example were summarized as follows : 1. The stresses in the hoop direction on the interior and exterior surfaces of the structure were shown in changes of similar trend, and high stresses appeared on the structure wall 2. The stresses in the meridional direction on the interior and exterior surfaces were shown in change of different trend. Especially, the stresses at the junctions between the dome and the wall and between the wall and the bottom plate of the structure were very high, compared with those at other parts of the structure. 3. The stress changes in the direction of thickness on the crown of the dome were much linearly distributed. However, as the amount of tendon increased, the stresses in the upper and lower parts of the wall established with the tendon were shown stress concentration. 4. The stress changes in the direction of thickness on the center of the structure wall was linearly distributed in the all cases, and special stress due to the use of the tendon was not shown.

• 국제초고층학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.21-30
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• 2016

The structural efficiency of tall buildings heavily depends on the lateral stiffness and resistance capacity. Among those structural systems for tall buildings, outrigger system is one of the most common and efficient systems especially for those with relatively regular floor plan. The use of outriggers in building structures can be traced back from early 50 from the concept of deep beams. With the rise of building height, deep beams become concrete walls or now in a form of at least one story high steel truss type of outriggers. Because of the widened choice in material to be adopted in outriggers, the form and even the objective of using outrigger system is also changing. In the past, outrigger systems is only used to provide additional stiffness to reduce drift and deflection. New applications for outrigger systems now move to provide additional damping to reduce wind load and acceleration, and also could be used as structural fuse to protect the building under a severe earthquake condition. Besides analysis and member design, construction issue of outrigger systems is somehow cannot be separated. Axial shortening effect between core and perimeter structure is unavoidable. This paper presents a state-of-the-art review on the outrigger system in tall buildings including development history and applications of outrigger systems in tall buildings. The concept of outrigger system, optimum topology, and design and construction consideration will also be discussed and presented.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.922-927
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• 2006

There is a concern with worldwide deterioration of highway bridges, particularly reinforced concrete. The advantages of fibre reinforced plastic(FRP) composites over conventional materials motivate their use in highway bridges for replacement of structures. Recently, an FRP deck has been installed on a state highway, located in New York State, as an experimental project. In this paper, a systematic approach for analysis of this FRP deck bridge is presented. Multi-step linear numerical analyses have been performed using the finite element method to study the structural behavior and the possible failure mechanism of the FRP deck-superstructure system Deck's self-weight and ply orientations at the interface between steel girders and FRP deck are considered in this study. From this research, the results of the numerical analyses were corroborated with field test results. Analytical results reveal several potential failure mechanism for the FRP deck and truss bridge system The results presented in this study may be used to propose engineering design guideline for new and replacement FRP bridge deck structure.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권2호
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• pp.375-390
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• 2015

Staircase is a vertical transportation element commonly used in every multistoried structure. Inclined flights of staircase are usually casted monolithically with RC frame. The structural configuration of stairs generally introduces discontinuities into the typical regular reinforced concrete frame composed of beams and columns. Inclined position of flight transfers both vertical as well as horizontal forces in the frame. Under lateral loading, staircase in a multistory RC frame building develops truss action creating a local stiffening effect. In case of seismic event the stiff area around staircase attracts larger force. Therefore, special attention is required while modeling and analyzing the building with staircase. However, in general design practice, designers usually ignore the staircase while modeling either due to ignorance or to avoid complexity. A numerical study has been conducted to examine the effect of ignoring staircase in modeling and design of RC frame buildings while they are really present in structure, may be at different locations. Linear dynamic analysis is performed on nine separate building models to evaluate influence of staircase on dynamic characteristics of building, followed by nonlinear static analysis on the same models to access their seismic performance. It is observed that effect of ignoring staircase in modeling is severe and leads to unsafe structure. Effect of location and orientation of staircase is also important in determining seismic performance of RC frame buildings.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.23-34
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• 2015

최근 새로운 3차원 와이어 다공질 형태의 카고메 트러스 이력형 제진장치가 개발되어, 건축물의 내진성능 개선을 위한 제진장치로서의 적용가능성이 재료실험을 통하여 검증되었다. 본 연구에서는 카고메 트러스 이력형 제진장치를 RC 라멘조 공동주택에 외부접합 한 새로운제진구조시스템을 제안하였다. 카고메 외부접합형 제진구조시스템은 대상건물, 카고메 제진장치, 지지구조물로 구성되어 있으며, 기존 층간에 설치된 제진시스템과 달리 외부 지지 구조물과 대상 건축물의 상호작용을 이용하여 제진장치가 지진 에너지를 흡수하는 시스템이다. 본 연구에서 제안한 카고메 외부접합형 제진공법의 유효성을 검증 할 목적으로 LH공사 시범적용용 RC 라멘조 20층 공동주택의 골조를 대상으로 유사동적실험을 실시하여 내진성능 개선효과를 검토하였다. 그 결과, 국내에서 발생 가능한 지진규모 (200gal)에서 비보강 골조는 중규모의 지진피해가 예상되었지만, 카고메 외부접합형 제진보강법으로 보강한 골조는 경미한 지진피해가 예상되었으며, 대규모 지진(300gal)을 상정한 경우에도 중규모 이하의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 카고메 제진보강법의 내진성능 개선 효과의 유효성이 검증되었다고 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.81-88
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• 2022

NRC (New paradigm Reinforced Concrete) 보는 강판거푸집과 함께 주보강재로 사용되는 주앵글에 기본 전단보강재로 사용되는 전단앵글을 트러스 구조형태로 용접조립한 후, 현장에서 추가적인 주 철근과 전단보강근이 배근된다. 본 연구에서는 NRC 보의 전단보강재 종류(전단앵글, 경사전단보강근, U형 덮개철근)에 따른 전단실험을 통하여 NRC 보의 전단성능평가를 실시하였다. 실험결과, 실험체별 초기균열이 발생되기전 초기강성은 유사하게 나타났으며, 모든 실험체는 전단파괴되었다. 실험체의 전단보강재가 최대내력시 항복거동하였고, 전단보강재의 보강량 증가에 따라 실험전단내력이 증가하였다. 이를 볼 때 NRC 전단보강재가 전단강도 기여분에 해당하는 전단성능을 발휘하는 것으로 판단된다. 콘크리트구조기준(KDS 14 20 22)에 의한 이론내력을 산정한 결과, 전단보강재가 배근된 NRC 보 실험체들의 실험전단내력이 이론전단내력에 비하여 37~146% 크게 나타나, 이론내력식이 NRC 실험체 상세에 대하여 안전측으로 평가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.117-125
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• 2008

국내 건설 산업 분야에서는 건설 전문인력의 부족과 건설비용의 상승으로 데크플레이트의 사용이 증가하고 있다. 그러나 최근 지하 주차장과 같은 지하구조물에서 얇은 아연도금 강판으로 제작된 데크플레이트를 사용할 경우 사용연한에 따른 녹발생, 누수에 대한 유지보수비 증가 등 여러 가지 문제점이 지적되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 아연도금강판 대신 라스와 모르타르를 사용한 데크플레이트를 개발하였다. 본 연구에서는 새로 개발된 데크플레이트에 대하여 시공하중과 사용하중을 적용할 경우의 휨 성능을 평가하였다. 주요 변수로는 트러스의 형태, 상하 주근의 직경, 슬래브의 두께 등이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.511-520
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• 2007

본 연구는 복합재료 교량시스템의 규준 정립을 위한 연구로서 실제 설계 시공되어진 복합재료 교량의 정밀해석수행과 이를 통한 복합재료 교량의 파괴거동 및 설계기준 등을 조사하는데 그 목적이 있다. 본 연구의 효율적인 연구를 위하여 실제 미국 NEW YORK주 내에 설계 시공되어있는 Noncomposite-FRP 복합재료 교량을 대상으로 해석적 연구를 수행하였으며 본 연구에서 사용된 해석적 모델을 토대로 실제 미국에서 기 수행되어진 교량 거동에 관한 해석 및 실험하중 평가와 그 결과를 비교하였다. 특히 국내 복합재료 교량의 해석적 설계기준 평가를 위하여 보다 실질적이고 정확한 파괴모드의 조사 및 분석이 요구되어지므로 본 연구에서는 이를 위하여 기존의 해석적 연구에서 가벼운 중량으로 인하여 무시되었던 자중의 영향과 각 적층 layer에 설계된 ply orientation을 고려하여 해석하였다. 그 결과 자중을 고려한 복합재료 패널들의 경우, 제작 결함에 따른 이음부 파괴가 없을 경우 교량 상부 구조 중 횡축 보에서의 국부 좌굴 파괴가 교량의 파괴를 지배할 것으로 본 연구결과에서 예측되었다. 이는 복합재료 교량 제작 시 복합재료 상판 패널과 보의 이음부가 Noncomposite로 제작되는 경우 실제 제작되어진 복합재료 상판의 고 강성에 의하여 재하 하중에 의한 하부 강재 거더 좌굴이 선행되는 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권1호
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• pp.31-48
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• 2024

In order to get a better understanding of seismic performance of exterior beam-column joint, reciprocating loading tests with variable loading speeds or axial forces were carried out. The main findings indicate that only few cracks exist on the surface of the joint core area, while the plastic hinge region at the beam end is seriously damaged. The damage of the specimen is more serious with the increase of the upper limit of variable axial force. The deflection ductility coefficient of specimen decreases to various degrees after the upper limit of variable axial force increases. In addition, the higher the loading speed is, the lower the deflection ductility coefficient of the specimen is. The stiffness of the specimen decreases as the upper limit of variable axial force or the loading speed increase. Compared to the influence of variable axial force, the influence of the loading speed on the stiffness degradation of the specimen is more obvious. The cumulative energy dissipation and the equivalent viscous damping coefficient of specimen decrease with the increase of loading speed. The influence of variable axial force on the energy dissipation of specimen varies under different loading speeds. Based on the truss model, the biaxial stress criterion, the Rankine criterion, the Kent-Scott-Park model, the equivalent theorem of shearing stress, the softened strut-and-tie model, the controlled slip theory and the proposed equations, a calculation method for the shear capacity is proposed with satisfactory prediction results.