마이크로파일의 활용증가로 수행되었던 마이크로파일의 관련연구를 통해 다양한 마이크로파일이 개발되어왔다. 개발되고 있는 마이크로파일 공법들 중 최근 수평지지력(내진저항력)의 증가를 위한 목적으로 개발된 삼축 마이크로파일(Triaxial micropile, TMP)이 대표적이라 할 수 있다. 삼축 마이크로파일은 각축에 경사지게 설치된 3개의 마이크로파일이 수평하중에 저항하므로 좀 더 효과적으로 수평하중에 저항할 수 있는 공법의 장점이 있다. 그러나 삼축 마이크로파일에 대한 지지특성에 대한 연구가 부족하여 이 파일공법을 효과적으로 활용하는데 문제가 있다. 즉, 삼축 마이크로파일(TMP)의 효과적인 활용을 위해서는 파일의 수평지 지력에 영향을 주는 요인에 대한 지지력 평가가 요구된다. 이에 본 연구에서는 하중 방향별 현장수평재하시험을 수행하고 3차원 유한요소해석을 통해 현장 재하시험을 검증하고 거동 특성을 고찰하였으며, 수평하중의 방향을 고려한 적정한 수평지지력을 분석하였다.
본 연구에서는 대공간구조물의 기본적인 동적특성을 가지고 있으며 동시에 가장 간단한 구조이기도 한 아치에 납-고무면진 장치를 적용하여 지진거동을 분석하였다. 대공간구조물의 지진거동은 일반적인 골조구조물의 지진거동과 달리 수평지진에 의하여 수직방향으로 큰 지진응답이 나타나고 있다. 면진장치를 대공간 구조물에 적용할 경우에 수평지진하중에 의하여 수평방향 지진응답이 저감되는 것은 물론 면진장치의 수직강성으로 인하여 수직응답도 현저하게 저감되는 것을 알 수 있었다.
This study aims to assess the effect of postulated seismic loads on the structural integrity of a spent nuclear fuel dry storage facility. Firstly, three-dimensional modal and response spectrum analyses were carried out. With regard to the latter analysis, the effect of incident angles against two horizontal and one vertical response spectra was also considered. Results showed that even though two critical locations were predicted at the longitudinal axis central part of upper flow path as well as the end discontinuity part of upper and lower flow paths connector, their maximum principal stress values were less than the tensile strength. Moreover, since the influence of vertical angle was 87% higher than that of horizontal angle in particular, which should be carefully handled to demonstrate integrity of the facility.
Cantilever sheet pile walls are subjected to surcharge loading located on the backfill soil and at different distances from the top of the wall. The response of cantilever sheet pile walls to surcharge loadings at varying distances under seismic conditions is scarce in literature. In the present study, the influence of uniform surcharge load on cantilever sheet pile wall at varying distances from the top of the wall under seismic conditions are analyzed using finite difference based computer program. The results of the numerical analysis are presented in non-dimensional form like variation of bending moment and horizontal earth pressure along the depth of the sheet pile walls. The numerical analysis has been conducted at different magnitudes of horizontal seismic acceleration coefficient and vertical seismic acceleration coefficients by varying the magnitude and position of uniform surcharge from the top of the wall for different embedded depths and types of soil. The parametric study is conducted with different embedded depth of sheet pile walls, magnitude of surcharge on the top of the wall and at a distance from the top of the wall for different angles of internal friction. It is observed that the maximum bending moment increases and more mobilization of earth pressure takes place with increase in horizontal seismic acceleration coefficients, magnitude of uniform surcharge, embedded depth and decrease in the distance of surcharge from the top of the wall in loose sand.
This experimental investigation was conducted to examine the seismic performance of reinforced concrete bridge columns. The columns were subjected to a constant axial load and a cyclic horizontal load-inducing reversed bending moment. The variables studied in this research are the volumetric ratio of transverse reinforcement ($P_s$ =0.96, 1.44 per cent) and axial load ratio (0.05, 0.1, 0.2 P/$P_o$). Test results show that bridge columns with 50 per cent higher amounts of transverse reinforcement than that required by seismic provisions of ACI 318-02 showed ductile behaviour. For bridge columns with axial load ratio(P/$P_o$) less than 0.2, the ratio of $M_{max}$ over $M_{aci}$, nominal moment capacity predicted by ACI 318-02 provisions, is consistently greater than 1 with approximately a 20 percent margin of safty.
This paper presents a method for assessing the dynamic responses of gravity-based structures (GBS) under various seismic loads, with a focus on fluid-structure-ground interactions. Models of GBSs and their surrounding environments were developed, incorporating interaction effects among the structure, seawater, and seabed. Dynamic responses of the GBS subjected to three seismic loads-Chi-Chi, Northridge01, and Northridge02-were calculated, with consideration of both horizontal and vertical accelerations, as well as displacements. Parametric studies indicated that the primary factors affecting the dynamic responses of GBS were seismic loads characterized by significant input forces and accelerations. The frictional force on the ground had minimal impact on the horizontal and vertical displacements of the GBS. Weight emerged as a critical factor in anchoring the GBS to the ground and minimizing vertical accelerations and displacements.
지진에 의한 구조물의 응답을 저감시키기 위하여 다양한 면진장치가 사용되고 있으며 면진장치가 설치된 구조물은 고유주기가 길어져서 지진파의 탁월 주기를 벗어나게 된다. 대공간 구조물의 상부(지붕)구조인 트러스 아치는 하부구조인 기둥에 의하여 지지되는 경우가 있을 수 있다. 본 연구에서는 하부 기둥에 따른 면진 트러스 아치구조물의 거동을 분석하고자 한다. 면진장치를 대공간 구조물에 적용할 경우에 수평지진하중에 의하여 수평방향 지진응답이 저감되는 것은 물론 면진장치의 수직강성으로 인하여 수직응답도 현저하게 저감되는 것을 알 수 있었다. 하부의 기둥 강성이 큰 경우에 트러스 아치의 거동은 기둥 없이 트러스 아치가 지반에 직접 지지되는 트러스 아치의 거동과 유사하게 나타나고 있다. 또한 하부구조의 강성이 비교적 작은 대공간구조물에 면진장치를 적용할 경우에는 지진응답에 대한 우수한 제어 성능을 얻을 수 있을 것이다.
In order to study the working mechanism of rectangular steel-concrete composite columns subjected to compression-bending load and further determine the seismic performance index, a bottom strengthened rectangular steel reinforced concrete (SRC) column with concealed steel plates and a bottom strengthened rectangular concrete filled steel tube (CFST) columns were proposed. Six column models with different configurations were tested under horizontal low cyclic loading. Based on the experiments, the load-bearing capacity, stiffness and degradation process, ductility, hysteretic energy dissipation capacity, and failure characteristics of the models were analyzed. The load-bearing capacity calculation formulas for a normal section and an oblique section of bottom strengthened rectangular steel-concrete composite columns were pesented and a finite element (FE) numerical simulation of the classical specimens was performed. The study shows that the load-bearing capacity, ductility, and seismic energy dissipation capacity of the bottom strengthened rectangular steel-concrete composite columns are significantly improved compared to the conventional rectangular steel-concrete composite columns and the results obtained from the calculation and the FE numerical simulation are in good agreement with those from the experiments. The rectangular steel-concrete composite column with bottom strengthened shows better seismic behavior and higher energy dissipation capacity under suitable constructional requirements and it can be applied to the structure design of high-rise buildings.
Ecemis, Ali Serdar;Korkmaz, Hasan Husnu;Dere, Yunus
Computers and Concrete
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제27권4호
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pp.343-353
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2021
In this study, in order to improve the seismic performance of existing reinforced concrete (RC) framed structures, various external attachment of corner steel frame configurations was considered as a user-friendly retrofitting method. The external steel frame is designed to contribute to the lateral stiffness and load carrying capacity of the existing RC structure. A six-story building was taken into account. Four different external corner steel frame configurations were suggested in order to strengthen the building. The 3D models of the building with suggested retrofitting steel frames were developed within ABAQUS environment using solid finite elements and analyzed under horizontal loadings nonlinearly. Horizontal top displacement vs loading curves were obtained to determine the overall performance of the building. Contributions of steel and RC frames to the carried loads were computed individually. Load/capacity ratios for the ground floor columns were presented. In the study, 3D rendered images of the building with the suggested retrofits are created to better visualize the real effect of the retrofit on the final appearance of the façade of the building. The analysis results have shown that the proposed external steel frame retrofit configurations increased the lateral load carrying capacity and lateral stiffness and can be used to improve the seismic performance of RC framed buildings.
내진 성능 학보를 위해서는 신축이음장치가 지진력에 대하여 적절한 변형이 발생하여 신축이음장치의 파괴를 방지하여야 하는데 최근에 국내에서 신축이음장치의 핑거부에 힌지를 설치하여 교축방향의 지진력에 대한 변위 저항성을 확보한 신제품이 개발되고 있다. 이에 본 논문에서는 가변형 핑거 조인트를 가지는 신축이음장치에 대하여 실물규모의 교축직각방향 하중에 대한 저항성을 실험적으로 평가하였다. 실험결과, 최대 수평변위는 기존 신축이음 실험체의 경우 약 21.1mm, 내진 신축이음 실험체의 경우 51.00mm로 나타났으며, 기존제품은 추가적으로 16.5mm의 솟음이 발생되었다. 기존 신축이음 실험체는 어느 정도의 교축직각 방향의 하중에 대하여 저항한 후, 핑거의 휨 및 전단 변형이 과도하게 발생되며 파단 현상이 발생할 가능성이 있을 것으로 추정된다. 반면에 내진 신축이음 실험체의 경우, 교축 직각방향의 하중에 대하여 하중에 대한 변형을 핑거의 힌지가 흡수하여 신축이음장치 및 상부구조에 응력을 발생시키지 않고 다만 하중 작용방향으로의 수평 변형만 발생시킬 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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