Kota, Sai Kubair;Rama, J.S. Kalyana;Murthy, A. Ramachandra
Earthquakes and Structures
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제17권2호
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pp.221-232
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2019
Material non-linearity of Reinforced Concrete (RC) framed structures is studied by modelling concrete using the Concrete Damage Plasticity (CDP) theory. The stress-strain data of concrete in compression is modelled using the Hsu model. The structures are analyzed using a finite element approach by modelling them in ABAQUS / CAE. Single bay single storey RC frames, designed according to Indian Standard (IS):456:2000 and IS:13920:2016 are considered for assessing their maximum load carrying capacity and failure behavior under the influence of gravity loads and lateral loads. It is found that the CDP model is effective in predicting the failure behaviors of RC frame structures. Under the influence of the lateral load, the structure designed according to IS:13920 had a higher load carrying capacity when compared with the structure designed according to IS:456. Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC) strip is used for strengthening the columns and beam column joints of the RC frame individually against lateral loads. 10mm and 20mm thick strips are adopted for the numerical simulation of RC column and beam-column joint. Results obtained from the study indicated that UHPFRC with two different thickness strips acts as a very good strengthening material in increasing the load carrying capacity of columns and beam-column joint by more than 5%. UHPFRC also improved the performance of the RC frames against lateral loads with an increase of more than 3.5% with the two different strips adopted. 20 mm thick strip is found to be an ideal size to enhance the load carrying capacity of the columns and beam-column joints. Among the strengthening locations adopted in the study, column strengthening is found to be more efficient when compared with the beam column joint strengthening.
In this study, a new recentering friction device (RFD) to retrofit steel moment frame structures is introduced. The device provides both self-centering and energy dissipation capabilities for the retrofitted structure. A hybrid performance-based seismic design procedure considering multiple limit states is proposed for designing the device and the retrofitted structure. The design of the RFD is achieved by modifying the conventional performance-based seismic design (PBSD) procedure using computational intelligence techniques, namely, genetic algorithm (GA) and artificial neural network (ANN). Numerous nonlinear time-history response analyses (NLTHAs) are conducted on multi-degree of freedom (MDOF) and single-degree of freedom (SDOF) systems to train and validate the ANN to achieve high prediction accuracy. The proposed procedure and the new RFD are assessed using 2D and 3D models globally and locally. Globally, the effectiveness of the proposed device is assessed by conducting NLTHAs to check the maximum inter-story drift ratio (MIDR). Seismic fragilities of the retrofitted models are investigated by constructing fragility curves of the models for different limit states. After that, seismic life cycle cost (LCC) is estimated for the models with and without the retrofit. Locally, the stress concentration at the contact point of the RFD and the existing steel frame is checked being within acceptable limits using finite element modeling (FEM). The RFD showed its effectiveness in minimizing MIDR and eliminating residual drift for low to mid-rise steel frames models tested. GA and ANN proved to be crucial integrated parts in the modified PBSD to achieve the required seismic performance at different limit states with reasonable computational cost. ANN showed a very high prediction accuracy for transformation between MDOF and SDOF systems. Also, the proposed retrofit showed its efficiency in enhancing the seismic fragility and reducing the LCC significantly compared to the un-retrofitted models.
재난 경험자들의 정신건강은 개인적인 측면뿐만 아니라 재난 이후의 지역사회의 회복 측면에서 매우 중요하기 때문에 개인적 수준과 사회적 수준 양쪽에서 접근해야 한다. 또한 재난 경험자들을 이해하고 돕기 위해서는 PTSD, 우울, 불안과 같은 정신 건강 분야뿐만 아니라 심리적 및 사회적 자원 분야, 물질남용 및 중독 분야, 비재난스트레스 분야, 기능상태 분야 등 다양한 방면의 평가가 필요하다. 재난정신건강 평가를 위해서 최소한 1시간 이내에 평가할 수 있는 표준 버전과 30분을 넘지 않는 단축 버전과 같은 기본적인 패키지가 필요하다. 임상 현장보다 재난 현장에서 시간 및 비용이 더 중요한 요소이고 재난 현장의 특성상 실현 가능성도 고려하여야 하기 때문에 이 모두를 고려한 구성을 해야 한다. 적극적인 재난정신건강의 다면적 평가를 통해 조기에 위험군을 선별하고 이를 적절히 관리한다면 재난 이후에 발생하는 외상후스트레스후유증을 최소화할 수 있을 것이다.
본 연구의 목적은 BrDSR(Drought Stress Resistance in B. rapa) 유전자의 기능을 명확히 밝히고, 배추에서 건조 스트레스 반응 유전자들을 분석하는데 있다. 내혼계배추('CT001')와 BrDSR 완전장(438bp의 오픈리딩프레임)을 지닌 pSL100 vector를 재료로 아그로박테리아를 이용한 배추 형질전환을 수행하였다. PCR 분석을 통해 4개체의 형질전환체를 확보하였고, 이들의 BrDSR 발현량은 건조 스트레스 조건에서 비형질전환체 대비 약 1.9-3.4배 정도 더 큰 것으로 분석되었다. 또한 표현형 분석에서도 BrDSR이 과발현된 형질전환체들은 건조 스트레스에 저항성을 보이며 정상적인 생장을 하였다. 기 구축된 건조 스트레스 반응 유전자의 상호발현 네트워크를 기반으로 BrDSR과 밀접한 관련이 있는 유전자들을 분석하기 위해 B. rapa 135K cDNA microarray 데이터를 분석하였다. 그 결과, 환경 스트레스와 관련하여 식물체에서 잎의 노화와 자가소화에 관련된 것으로 보고된 'dark inducible 2(DIN2, AT3G60140)'와 'autophagy 8h(ATG8H, AT3G06420)' 유전자가 확인되었다. 위 결과들을 근거로 BrDSR 유전자는 건조 스트레스에 대한 저항성 향상에 중요한 역할을 할 것으로 판단되었다.
공용 중 강교량의 피로 평가에 활용할 수 있는 현장계측 데이터에는 대표적으로 변형률 계측과 Brigde Weight-In-motion (BWIM)이 있다. AASHTO The Manual For Bridge Evaluation에 따라, 대상 교량에서 계측된 데이터로부터 피로 상세에 가해지는 유효응력범위 및 반복응력 횟수를 추정할 수 있다. 추정된 유효응력범위와 반복응력 횟수를 통해 피로 손상 누적에 의한 신뢰도분석을 수행할 수 있다. 하지만 현장계측 데이터로부터 유효응력범위 및 응력범위 반복횟수를 추정하는 절차가 평가규정에 구체적으로 제시되어 있지 않고, 계측 데이터의 종류 또는 처리방법에 따른 피로 평가결과의 차이를 정량적으로 비교한 연구는 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 공용 중 교량에서 동시에 계측한 변형률계 및 BWIM 데이터를 활용하여 피로 신뢰도평가를 수행하여, 활용되는 현장계측 데이터의 종류에 따른 평가결과의 차이에 대해 정량적으로 검토하였다. 이때, BWIM 데이터를 활용한 피로 신뢰도평가 시 구조해석모델의 정밀성이 평가결과에 미치는 영향을 검토하기 위해 평가 대상 교량의 뼈대요소 해석모델과 Shell-Solid 해석모델을 구축하였다. 또한, BWIM 데이터로부터 유효응력범위와 반복응력 횟수를 추정하기 위한 두 종류의 데이터 처리 방법을 정의하였으며, 이로 인한 피로 신뢰도 차이 역시 검토하였다.
토양 내의 고농도의 염은 심각한 환경스트레스 중의 하나로 농작물의 생산을 감소시킨다. 식물은 염 스트레스로부터 벗어나기 위하여 많은 단백질을 합성한다든지 유전자들의 발현을 조절하는 등 여러 가지 생리, 생화학적인 변화를 일으킨다. 퉁퉁마디는 우리나라에 자생하는 염생식물로 갯벌과 염전주위에서 생육한다. 퉁퉁마디의 생화학적, 분자생물학적 내염성 기구를 이해하기 위하여 differential display방법으로 NaCl에 의하여 발현이 증가되는 cDNA들을 분리하였다. 본 연구에서는 그 중 하나인 ShADL의 특성을 조사하였다. ShADL은fructose-1, 6-bisphosphate aldolase와 높은 유사성을 보였다. 이 유전자는 1293bp길이에 359개의 아미노산으로 구성된 open reading frame을 포함하고 있으며, 이로부터 추정되는 분자량은 39 kDa이었다. ShADL단백질은 애기장대의 aldolase와 86%의 높은 유사성을 나타내었으며 같은 염생식물인 com-mon ice plant의 adolase와는 78%의 유사성을 보였다. Northern 분석결과, ShADL 유전자는 NaCl의 농도가 증가함에 따라 발현량이 급격히 증가하는 것으로 나타났다.
본 연구는 폭설로 인하여 비닐하우스가 붕괴되는 사고가 잇따르는 것에 대비하여 효율적인 비닐하우스 골조의 개선방안을 찾고자 진행되었다. 2013년 겨울, 비닐하우스 피해가 가장 컸던 곳은 경북과 강원도로, 이 지역에서 가장 많이 사용되고 있는 비닐하우스 유형(07-단동 3형, 07-단동 18형)에 대하여 최대 적설량 대비 30%까지 하중을 증가시켜 MIDAS GEN 프로그램을 사용하여 구조적 안전성을 검토하였다. 해석의 결과, 경주의 비닐하우스는 적설하중의 중가에 대해 안전하였으나 속초의 경우는 위험요인이 발생하였으며, 강릉의 비닐하우스는 기존 적설하중에서도 붕괴 가능성이 있는 것으로 나타났다. 폭설에 대비, 비닐하우스 구조단면의 성능을 개선하기 위하여 서까래를 이루는 원형파이프 단면의 성능을 개선하는 동시에 서까래의 간격을 증가시켜 적정 비닐하우스 구조를 검토한 결과, 서까래의 관경과 간격을 증가시키는 방안이 서까래의 두께와 간격을 증가시키는 방안보다 구조적으로 효율적인 것으로 해석되었다. 향후 폭설에 대비하여 비닐하우스의 서까래 관경을 증가시킨 적정 규격의 제안이 필요할 것으로 판단된다.
본 연구의 목적은 볼접합부를 갖는 원형강관의 좌굴실험 결과를 토대로 하여 국내외 압축재 설계규준과 비교 평가함으로써 부재의 좌굴내력 및 좌굴길이 계수의 안전성과 합리성을 조사하는 것이다. 좌굴성능 평가를 위해 선정된 원형강관은 Ø$48.6{\times}2.8t$와 Ø$60.5{\times}3.2t$ 및 Ø$76.3{\times}3.2t$이다. 국내외 압축재 설계를 위해 우리나라의 하중저항계수 설계법(LRFD), 일본의 한계상태 설계법(LSD) 및 영국의 BS5950 규준을 적용하였다. 본 연구에서는 선행연구의 실험결과와 국내외 설계규준과의 좌굴성능을 비교 분석하였다. 그 결과를 요약해 보면 다음과 같다. 각국의 압축재 설계규준에서 부재의 전체길이를 좌굴길이로 적용한 결과 실험에 의한 좌굴내력의 64%~89% 정도로 나타났다. 따라서 안전을 위해 현재 설계 규준식에 준하여 부재설계를 수행하는 것이 바람직하다고 판단되었다. 실험결과 측정된 좌굴내력은 우리나라, 일본 및 영국의 압축재 설계규준에서 좌굴길이를 순수 원형강관만으로 고려한 좌굴내력 값에 비해 1.02배~1.43배 높은 것으로 나타났다. 따라서 스페이스 프레임 구조물 설계에 있어 개별부재 좌굴내력은 절점 간 길이가 아닌 순수 원형강관의 길이로 좌굴계수를 고려할 필요가 있을 것으로 보여 진다.
본 연구는 다문화가족 청소년 212명을 대상으로 Heater의 이론을 적용하여 그들의 차별경험과 문화변용스트레스 수준을 측정하였고, 이것이 국민정체성에 미치는 영향을 살펴보았다. 본 연구의 주요결과는 다음과 같다. 첫째, 조사대상자들의 차별경험을 측정한 결과 2.63(SD=.72)으로 나타나 보통수준보다 다소 높은 것으로 조사되었으며, 그들의 문화변용스트레스는 2.48(SD=.65)로 나타나 보통수준인 것으로 조사되었다. 둘째, 조사대상자의 국민정체성 수준은 2.16(SD=.57)로 조사되어 보통수준보다 낮은 것으로 나타났으며, 학업수준, 동거부모 형태, 모 한국어능력에 따라 집단별로 유의미한 차이가 나타났다. 셋째, 조사대상자의 차별경험(${\beta}$=-.305), 동거부모 형태(${\beta}$=.286), 문화변용스트레스(${\beta}$=-.225), 학업수준(${\beta}$=.186), 모 한국어 능력(${\beta}$=.173) 등의 순서로 국민정체성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과에 기초하여 다문화가족 청소년의 국민정체성을 향상할 수 있는 몇 가지 방안을 제시하였다.
Parkinson's disease (PD) is a common neurodegenerative disorder and is characterized by the progressive loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra. Although many studies showed that the aggregation of $\alpha$-synuclein might be involved in the pathogenesis of PD, its protective properties against oxidative stress remain to be elucidated. In this study, human wild type and mutant $\alpha$-synuclein genes were fused with a gene fragment encoding the nine amino acid trans activator of transcription (Tat) protein transduction domain of HIV-l in a bacterial expression vector to produce a genetic in-frame WT Tat-$\alpha$-synuclein (wild type) and mutant Tat-a-synucleins (mutants; A30P and A53T), respectively, and we investigated the protective effects of wild type and mutant Tat-$\alpha$-synucleins in vitro and in vivo. WT Tat-$\alpha$-synuclein rapidly transduced into an astrocyte cells and protected the cells against paraquat induced cell death. However, mutant Tat-$\alpha$-synucleins did not protect at all. In the mice models exposed to the herbicide paraquat, the WT Tat-$\alpha$-synuclein completely protected against dopaminergic neuronal cell death, whereas mutants failed in protecting against oxidative stress. We found that these protective effects were characterized by increasing the expression level of heat shock protein 70 (HSP70) in the neuronal cells and this expression level was dependent on the concentration of transduced WT Tat-$\alpha$-synuclein. These results suggest that transduced Tat-$\alpha$-synuclein might protect cell death from oxidative stress by increasing the expression level of HSP70 in vitro and in vivo and this may be of potential therapeutic benefit in the pathogenesis of PD.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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