• 제목/요약/키워드: Similitude

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철골 축소모헝의 유사동적실험을 위한 수정된 상사법칙 (Modified Similitude Law for Pseudodynamic Test on Small-scale Steel Models)

  • Kim, Nam-Sik;Kwak, Young-Hak;Chang, Sung-Pil
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.49-57
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    • 2003
  • 지진하중에 대한 구조물의 동적 거동과 내진성능을 평가하기 위하여 유사동적실험기법이 흔히 사용되고 있으나, 실험장비의 제약과 구조물의 규모 등으로 대부분 축소모형실험에 의존하고 있다. 그러나 일반적인 상사법칙은 탄성범위에서 유도된 것으로 지진거동과 같은 비탄성 거동을 예측하는 경우에는 한계가 있기 때문에 축소모형의 실험결과를 원형 구조물에 직접 적용하는 것은 많은 주의가 필요하다. 본 연구에서는 원형구조물과 축소모형에 대한 철골모형을 실험 대상으로 하여 실제 축소모형 실험결과로부터 원형구조물의 거동을 예측하는 경우의 문제점을 확인하고, 그 해결방법을 모색하고자 한다. 실제로 축소모형실험에서는 원형구조물의 경계조건을 정확히 재현하기 어려우며, 축소모형의 제작과정과 실험과정에서의 모든 오차가 강성의 변화로 반영되어 나타난다. 따라서 본 연구에서는 기하학적 상사율과 축소모형의 변화된 강성비를 함께 고려한 수정된 상사법칙을 제안하였으며, 수정된 상사법칙이 적용된 축소모형에 대하여 유사동적실험을 수행하여 지진응답결과를 원형구조물의 결과와 비교하였다. 축소모형에 대한 유사동적실험결과로부터 제안된 상사법칙을 적용함으로써 원형구조물의 지진응답 재현이 효과적임을 입증하였다.

충격하중시험을 이용한 액상화 후 과잉간극수압 소산속도의 상사비 연구 (Evaluation of Similitude Laws for Dissipation Velocity of Excess Pore Pressure after Liquefaction using Impulse Load Tests)

  • 김동휘;하익수;황재익;김명모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.714-721
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    • 2004
  • The purpose of this study is to find out the similitude laws for dissipation velocity of excess pore pressure after liquefaction according to magnitude of input accelerations and height of model soils from the results of impulse load tests. In impulse load tests, model soils were constructed to the height of 25cm, 50cm, and 100cm in acrylic tubes whose inside diameters were 19cm and 38cm respectively, and impulse loads were applied at the bottom of each model soil to liquefy the entire model soil. Excess pore pressure distribution by depth and settlement of soil surface were measured in each test. Dissipation curves of excess pore pressure measured in each tests were simulated by solidification theory, and dissipation velocities of excess pore pressure were determined from the slope of simulated dissipation curves. From the results of impulse load tests, dissipation velocity of excess pore pressure was not affected by magnitude of input acceleration, and from this fact, dissipation process was proved to be different from dynamic phenomenon. However, dissipation velocity of excess pore pressure increased as height of model soil increased and showed little difference as diameter of model soil increased. Therefore, the similitude law for dissipation velocity could be expressed by the similitude law for model height to 0.2 without regard to the diameter of model soil.

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모형의 모형화 기법을 이용한 1g 진동대 실험을 위한 상사법칙의 유효성 검증 (Verification of Similitude Law for 1g Shaking Table Tests through Modeling of Models)

  • 황재익;김성렬;장인성;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권9호
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    • pp.91-103
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    • 2004
  • 지반-유체-구조물 시스템에 대한 1g 진동대 실험을 위한 상사법칙의 유효성을 검증하기 위하여 일련의 모형실험을 수행하였다. 크기가 서로 다른 3가지의 모형에 대한 실험결과 분석에는 lai가 제안한 상사법칙뿐만 아니라 과잉간극수압 발생을 위한 정상상태개념도 적용하여 각 크기의 모형이 예측하는 안벽시스템의 거동을 서로 비교하였다. 그 결과, 가속도와 과잉간극수압, 그리고 변위 응답의 경우, 가장 작은 모형벽체와 가장 큰 모형벽체는 비슷한 값을 예측한 반면, 중간크기의 모형벽체는 공진현상으로 인해 엉뚱하게 큰 값을 예측하였다. 또한 벽체의 수직침하와 회전각은 모형의 크기와 관계없이 모형벽체시스템의 크기가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다.

말뚝 기초 고유진동수의 가속도 크기 의존성을 고려한 상사법칙 개발 (Development of the similitude law considering the intensity-dependent variation of natural frequency of pile foundation system)

  • 최정인;유민택;김성렬;김명모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.905-912
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    • 2009
  • 1-g shaking table test is conducted to evaluate the dynamic behavior of a soil-structure system under seismic loading condition. A consistent similitude law between the model and prototype is needed to predict the behavior of the prototype structure, quantitatively. The natural frequency of geomaterial decreases with the increase of shaking intensity because of the non-linear property of the geomaterial. This phenomenon affects the applicability of similitude laws in 1-g shaking table tests. In this study, a simple method is suggested to determine the frequency of the input motions in 1-g tests in order to enhance the applicability of similitude laws. Modified input frequency is calculated using the frequency ratio with consideration of the variation of the natural frequency according to the intensity of input ground acceleration. To verify the applicability of the suggested method, a series of 1-g shaking table tests were performed for three different sizes of model piles having an overburden mass on their heads by varying the acceleration and the frequency of input motion. The acceleration amplification ratio on the overburden mass, the lateral displacement at the pile head and the maximum bending moment along the pile depth were measured. The projected behaviors of the virtual prototype based on the measured values of the model tests, where the input frequencies were calculated by the new method, showed good consistency, verifying the applicability of the suggested method.

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1/3 축적 모형실험에 의한 프리캐스트 콘크리트 판구조의 상사성에 관한 연구 (A Study on the Similitude of Precast Concrete Panel Structure Using one-third Scale Subassemblage Model)

  • 윤재진
    • 콘크리트학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.123-134
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    • 1992
  • 본연구는 실물크기의 프리캐스트 콘크리트 판구조물의 부분구조체를 모형화하여 실험한 결과를 분석한 것이다. 구조물의 역학적 특성과 파괴성상을 파악하기 위한 구조실험은 실물크기의 구조물과 부재로써 실시하는 것이 가장 좋은 방법이지만, 이것은 치수가 크므로 공간적으로 제한을 받고 많은 시간과 비용을 필요로 하기 때문에 모형실험을 이용하게 된다. 이러한 모형실험을 최소한의 오차범위내에서 원형실험과 같은 재현하고 예측하도록 실험을 준비하는 데에는 상사법칙이 필요하게 된다. 모형은 무엇보다도 원형과의 응력-변형도 관계 등 구성재료에 대한 상사요구조건을 만족시키는 것이 중요하지만, 본 연구의 대상은 1/3축척으로써 기하학적인 요소와 사용재료에 대한 강도의 상사성만을 고려한 모형이다. 본 연구에서는 이러한 모형구조물의 거동을 원형실험결과와 비교하여 상사성 확보의 문제와 가능성을 조사하였다.

RC기둥의 내진성능평가를 위한 재료비선형 상사법칙 (Similitude Law on Material Non-linearity for Seismic Performance Evaluation of RC columns)

  • 이도근;오정환;조재열
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.119-120
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    • 2010
  • 최근 국내에서 내진성능평가를 위한 실험 시 구조물의 크기, 실험장비의 성능 등 여러 가지 제약여건을 극복하고자 축소모형을 통하여 유사동적실험과 진동대실험을 수행하고 있지만 상사법칙에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 대해 경제성과 신뢰성을 갖는 적절한 상사법칙을 제안하고자 한다.

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철근콘크리트 축소모델의 구조거동 상사성에 관한 실험연구 (An Experimental Study on the Similitude of Structural Behaviors for Small-Scale Modeling of Reinforced Concrete Structures)

  • 이한선;우성우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.401-407
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    • 1996
  • A 2-bay 2-story moment-resisting reinforced concrete plane frame with seismic detail was designed. One 1/2.5-scale and one 1/10th model subassemblages were manufactured accoring to the required similitude law. Then the reversed load tests under the displacement control were performed statically to these subassemblages. The results of these tests were compared regarding to the similitude in the characteristics of structural behaviors such as strength., stiffness, energy dissipation, failure modes and local deformations. Based on these results, the following conclussions were drawn : (1) The strength of 1/10 model was very similar to that of 1/2.5 specimen. (2) The initial stiffness of 1/10 model appers to be approximately 2/3 of that of 1/2.5 specimen. (3) 1/10 model has therefore smaller energy dissipation capacity than 1/2.5 specimen. (4) Inelastic excursion mechanisms of 1/2.5 specimen and 1/10 model apper to be a little different.

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축소모델 휨부재의 재료거동에 관한 연구 (A Study on Behavior of materials for Flexural member of Reduced-Scale Models)

  • 배성용
    • 한국해양공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.84-88
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    • 2000
  • The main objectives of this study are to compare the obtained mechanical characteristics of reduced-scale model materials with those of the prototype and to provide the information on the best selection of materials. Manufacturing techniques on the micro-concrete and reduced reinforcement are introduced. The test results of these materials are shown to be satisfactory with regard to the similitude requirement. The simple beam tests were performed to verify similitude in the bond behavior between micro-concrete and reduced reinforcement. Those results also prove that these manufacturing and experimental techniques are useful and reliable for reduced-scale model tests.

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Dynamics of Sand Ripples Generated by Irregular Waves

  • Kim, Kyuhan-
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1993년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.98-100
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    • 1993
  • When we want to reproduce transport of sediment in the fields in a laboratory, we have to establish a similitude law. A similitude law is necessary when sediment transport of field is reproduced in a laboratory. When we apply our knowledge about sediment transport obtained in the laboratory to predict sediment transport in the field, we can apply Froudian law to a fluid motion that becomes agitation agency and transporting flow of sediment movement. (omitted)

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시멘트콘크리트 포장체의 거동연구를 위한 축소모델 배합의 재료적 상사성 (The Similitude of Material for Small-Scale Model Mix Proportion of Concrete Pavement)

  • 고영주;이용우;배주성
    • 콘크리트학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.139-145
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    • 1999
  • 본 연구는 시멘트콘크리트 포장체의 거동연구를 위한 축소모형실험에 앞서 모형시험체의 제작에 가장 중요한 변수인 재료적 상사성을 확보하기 위한 방법론을 기술하였다. 현재 고속도로의 콘크리트 포장 배합설계기준과 동일한 배합비로 제작한 시험편과 골재의 최대치수를 축소하고 W/Cm C/a, S/a, 골재종류를 변수로 하여 총 224개의 원형공시체를 제작하여 그들의 응력-변형률 거동을 분석하므로써 재료적 상사성을 만족하는 모형배합비를 도출하였다. 모형콘크리트 배합비로 쇄석은 C/a 31%에서 S/a 28%, 강자갈은 C/a 30%일 때 S/a 27%가 가장 적합한 것으로 나타났다. 이는 실내 모형실험에 의해 콘크리트포장체의 거동연구를 하고자 할때 모형실험에 대한 신뢰성을 향상시키고, 향후 연구의 기초자료를 제공할 수 있으리라 판단된다.