• 터널과지하공간
• /
• 제16권2호
• /
• pp.166-178
• /
• 2006

암반구조물의 대형, 대단면화에 따라 자유면에 노출된 암반블록의 거동특성 평가가 더욱 중요해지고 있으며, 최근 들어 지진이나 발파, 고속철도의 운행에 의한 진동 등으로 야기되는 동적하중의 발생빈도가 증가하는 추세이므로 동적 하중조건 하에서 암반 절리의 거동특성 파악을 위한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 거친 절리면의 동적 마찰거동 특성 파악을 위해 인공 인장절리시료를 제작하고 3차원 표면거칠기 측정을 통해 인장절리면의 거칠기 특성을 분석하였으며, 다양한 조건에서 진동대 시험을 수행하였다. 절리면이 맞물린 조건에서 경사시험을 통해 구한 한계 경사각과 진동하중 하에서의 임계가속도로부터 역산한 정적 마찰각을 비교한 결과 동하중 하에서 정적 마찰각이 평균 $2.7^{\circ}$ 정도 낮게 산정되는 경향을 보였다. 엇물린 상태에서 진동하중에 의해 미끄러지는 암석블록의 가속도 및 변위 계측결과를 블록거동 프로그램에 의한 결과와 비교하여 동적 마찰각을 산정하였는데 동적 마찰각 역시 한계 경사각에 비해 평균 $1.8^{\circ}$ 감소하는 결과를 얻었다. 미끄러짐 변위패턴을 4가지로 분류하였으며 이는 절리면의 1차 거칠기와 관련있는 것으로 나타났다. 절리면이 맞물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 정적 마찰각은 2차 거칠기를 표현하는 파라미터인 평균 거 각과 상관성을 가지는 것으로 보이나, 엇물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 동적 마찰각은 거칠기 파라미터와 특별한 상관성을 파악할 수 없었다. 진동대 시험에 의한 동적, 정적 마찰각은 직접전단시험에 의한 마찰각 결과보다 작게 산정되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제27권12호
• /
• pp.107-116
• /
• 2011

1g 진동대 실험을 수행할 때, 양 벽면이 고정되어 있는 강성토조를 시용하기도 한다. 1g 진동대 실험에 강성토조를 사용하는 경우 양 쪽 벽면에서 파동이 반사가 되고 모형지반의 동적 전단 변형이 구속되어 위상차 및 가속도 증폭이 제대로 발생하지 않는 문제가 생긴다. 반면 토조를 얇은 층(Laminate)으로 구성하고 각 층 사이의 수평거동을 허용해 주는 특수형태의 토조(층 분할 토조, Laminar Shear Box)를 사용하면 이와 같은 문제를 상당부분 해결할 수 있다. 본 연구에서는 1g 진동대 실험을 통하여 경계 조건이 서로 다른 두 종류의 토조(강성토조; Rigid Box or Rigid container, 층 분할 토조; Laminar Shear Box or Laminar container)에 동적 특성이 동일한 연약한 모형 점토 지반을 조성하여 그 거동의 차이들을 정량적으로 분석하였다. 그 결과, 강성토조는 벽면의 강성으로 인해 지반내의 위상차가 적게 발생하였으며, 가속도 증폭 양상은 자유장 거동과 많이 다른 결과를 보였다. 이와 달리 층 분할 토조는 지반의 전단변위를 구속하지 않고 실제지반에서 발생하는 지반 내 위상차 및 가속도 증폭 현상을 상대적으로 잘 재현하는 것으로 나타났다. 결론적으로, 층 분할 토조(Laminar shear box)는 강성토조(Rigid Box)와 비교할 때 자유장 지반의 동적거동을 더 정확히 재현해 주는 것을 실험결과를 통해 분석할 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제8권5호통권39호
• /
• pp.79-89
• /
• 2004

본 연구에서는 원전기기의 내진안전성을 증가시키기 위해 면진장치를 적용한 기기의 진동대 실험을 수행하였다. 원전구조물과 유사한 진동수 특성을 가지는 실험모형을 제작하여 실험에 사용하였으며 구조물 내부의 기기를 모형화 하기 위하여 400kg의 강체를 사용하였다. 탁월주파수 특성이 상이한 3종류 지진파를 이용하여 진동대 실험을 수행하였다. 면진장치로는 마찰진자형 베어링(FPS)을 사용하였다. 입력지진의 최대가속도를 0.1g, 0.2g, 0.25g의 3단계로 변화시키면서 실험을 수행하였고 또한 1방향, 2방향 및 3방향 가진에 의한 거동을 분석하였다. 실험결과 지진파의 연직성분이 FPS의 면진성능에 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며 펄스타입의 속도성분이 큰 근거리 지진인 경우 면진효과가 감소하는 것을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.149-160
• /
• 2018

This study experimentally and analytically examines the seismic vulnerability of steel rack storage frames subjected to Korea earthquakes (2016 Gyeongju earthquake and 2017 Pohang earthquake). To achieve this aim, this study selects a three-story, one-bay steel rack frame with a typical configuration of rack frame in Korea. Firstly, the local behavior for frame components is examined by performing monotonic and/or cyclic load tests and the global response and dynamic characteristics of the subject rack frame are investigated by conducting a shaking table test. The analytical model of the rack frame is then created based on the experimental results and is used to perform nonlinear time history analyses with recorded Korea earthquakes. The seismic demand of the rack frame is considerably affected by the spectral acceleration response, instead of peak ground accelerations (peak floor accelerations). Moreover, the collapse fragility curve of the rack frame is developed using incremental dynamic analyses for the Gyeongju and Pohang earthquakes. Fragility results indicate that the ground motion characteristics of these earthquakes do not significantly affect the frame vulnerability at the collapse state.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.70-79
• /
• 2005

국내 잔교식 안벽의 거의 대부분은 연직말뚝과 함께 경사말뚝을 활용하고 있는데, 정적인 상태의 횡방향 지지 효과를 크게 볼 수 있는 경사말뚝을 잔교식 안벽 구조물에 적용하는데 있어 말뚝 두부에 면진장치를 설치함으로써 내진성능 또한 증대시키고자 하는 시도가 꾸준히 이어져 오고 있다. 본 연구에서는 잔교식 안벽 중 경사말뚝의 내진성능 증대를 위한 목적으로 말뚝 두부를 고무 또는 볼베어링을 이용하여 보강하는 시스템을 개발하고, 진동대 실험 및 3차원 수치해석으로부터 새로운 개념의 두부보강기법에 따른 내진성능 평가를 수행하였다 진동대 실험 및 수치해석 결과로부터 새로운 두부보강기법의 내진성능 효과를 파악하였고, 또한 고무와 볼베어링 시스템의 비선형성을 고려한 3차원 수치해석의 신뢰성을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.173-180
• /
• 2003

토목섬유 경계 접촉면들의 동적거동을 이해하는데 매우 중요할 수도 있음에도 불구하고 접촉면들의 동적마찰저항과 변위속도 관계에 관한 연구가 아직까지는 미비한 실정이다. 이에 따라 토목섬유에 대한 실험적 인 연구를 진동대를 이용하여 수행하였다. 반복적, 변위속도 조절장치를 개발하여 사용하였으며 토목섬유 경계 접촉면들의 동적마찰저항과 변위속도사이의 관계를 조사하였다. 실험으로부터 지오텍스타일이 포함된 경계 접촉면에서는 변위속도 증가에 따라 전단강도도 증가한다는 중요한 결과를 얻었다. 이와는 달리 수침상태에서는 접촉면 사이에 갇힌 물에 의한 윤활 효과 등으로 인해 접촉 전단강도가 변위속도에 민감하지 않다는 결과를 얻었다. 본 시험결과는 토목섬유에 비교적 낮은 수직응력이 작용하는 매립장 덮개 및 사면의 동적안정 해석등에 적용할 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제61권5호
• /
• pp.675-684
• /
• 2017

In this paper, a hybrid seismic response control (HSRC) system was developed to control bridge behavior caused by the seismic load. It was aimed at optimum vibration control, composed of a rubber bearing of passive type and MR-damper of semi-active type. Its mathematical modeling was driven and applied to a bridge model so as to prove its validity. The bridge model was built for the experiment, a two-span bridge of 8.3 meters in length with the HSRC system put up on it. Then, inflicting the EI Centro seismic load on it, shaking table tests were carried out to confirm the system's validity. The experiments were conducted under the basic structure state (without an MR-damper applied) first, and then under the state with an MR-damper applied. It was also done under the basic structure state with a reinforced rubber bearing applied, then the passive on/off state of the HSRC system, and finally the semi-active state where the control algorithm was applied to the system. From the experiments, it was observed that pounding rather increased when the MR-damper alone was applied, and also that the application of the HSRC system effectively prevented it from occurring. That is, the experiments showed that the system successfully mitigated structural behavior by 70% against the basic structure state, and, further, when control algorithm is applied for the operation of the MR-damper, relative displacement was found to be effectively mitigated by 80%. As a result, the HSRC system was proven to be effective in mitigating responses of the two-span bridge under seismic load.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.3-10
• /
• 2005

In this study, 1-g shaking table tests on the model of CFR(Concrete-Face Rockfill) type "D" dam in operation and the model of virtual ECRD(Earth Core Rockfill Dam) of which static stability is about the same compared to the model of CFRD were carried out. The purpose of this study is to compare the seismic performance of CFRD and ECRD from the analysis of model test results. Displacement response behavior of the dam was examined through the measurement of vertical and horizontal displacement of model dam crest. Also, amplification characteristics of accelerometers installed with dam height were examined through the measurement of acceleration with dam height. Also, in the case of ECRD, patterns of excess pore pressure generation with dam height were examined. From the test results, it was found that accelerations of dam crest of CFRD and ECRD were amplified about 1.52 times and 2 times compared to the accelerations of dam bottom, respectively. amplification was outstanding at three quarters of dam height from the bottom of dam. This phenomenon was outstanding in case of ECRD. And it was estimated that vertical and horizontal displacement of prototype dam of CFRD were 6.8cm (0.1% of dam height) and 12.3cm (0.2% of dam height), respectively. Also, it was estimated that vertical and horizontal displacement of prototype dam of ECRD were 4.3cm (0.1% of dam height) and 5.5cm (0.11% of dam height), respectively.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.49-59
• /
• 2011

본 연구에서는 보강토 옹벽 구조물의 지진저항 특성을 파악하기 위하여 대표단면을 기초로 하여 축소모형의 비율에 해당하는 상사법칙을 고려하여 1:10의 상사비로 토조를 제작하였다. 그리고 국내 설계기준에 준하여 장주기인 Hachinohe파, 단주기인 Ofunato파, 인공지진파를 가진하여 실험 대상단면에 대해 가속도변화, 토압, 변위를 측정하고, 측정된 결과를 통하여 보강토 옹벽의 지진 시 외적안정성을 평가하였다. 실험결과 보강재를 설치하지 않은 옹벽구조물에서는 지진가속도 0.2g에서 파괴되었으나 보강재를 설치한 보강토 옹벽에서는 안정성을 확보하는 것으로 평가되었다. 토압계 측정결과 하부보다 상부에서 지진에 의한 토압의 증가량이 크게 발생되는 경향을 보였으며, 이는 기존의 이론과 비슷한 거동특성을 보이는 것으로 평가되었다.

• Computers and Concrete
• /
• 제20권5호
• /
• pp.545-553
• /
• 2017

A pounding tuned mass damper (PTMD) can be considered as a passive device, which combines the merits of a traditional tuned mass damper (TMD) and a collision damper. A recent analytical study by the authors demonstrated that the PTMD base on the energy dissipation during impact is able to achieve better control effectiveness over the traditional TMD. In this paper, a PTMD prototype is manufactured and applied for seismic response reduction to examine its efficacy. A series of shaking table tests is conducted in a three-story building frame model under single-dimensional and two-dimensional broadband earthquake excitations with different excitation intensities. The ability of the PTMD to reduce the structural responses is experimentally investigated. The results show that the traditional TMD is sensitive to input excitations, while the PTMD mostly has improved control performance over the TMD to remarkably reduce both the peak and root-mean-square (RMS) structural responses under single-dimensional earthquake excitation. Unlike the TMD, the PTMD is found to have the merit of maintaining a stable performance when subjected to different earthquake loadings. In addition, it is also indicated that the performance of the PTMD can be enhanced by adjusting the initial gap value, and the control effectiveness improves with the increasing excitation intensity. Under two-dimensional earthquake inputs, the PTMD controls remain outperform the TMD controls; however, the oscillation of the added mass is observed during the test, which may induce torsional vibration modes of the structure, and hence, result in poor control performance especially after a strong earthquake period.