• 토지주택연구
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• 제3권2호
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• pp.177-185
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• 2012

LH공사는 기초설계 시 지반의 종류와 벽식공동주택의 층수에 따라 획일화된 PHC말뚝을 적용하고 있다. 최근 LH공사의 사업여건이 다양화됨에 따라 30층 이상의 벽식공동주택의 건설이 예상되고, 건설사업의 경쟁력 제고의 일환으로 건설공사비 절감이 지속적으로 요구되고 있어, 이의 일환으로 기초공사의 효율성 제고를 위한 노력이 필요하다. 이 연구에서는 LH공사에서 공급하는 벽식공동주택의 층수를 세분화하여 상부구조물에 대한 구조해석과 기초설계를 수행하였다. 기초설계 결과를 반영하여 벽식공동주택의 층수에 따른 경제성 평가를 수행하고 최적 PHC말뚝 직경을 제안하였다. 이 연구에서 제안한 벽식공동주택의 층수별 PHC말뚝 직경은 공사의 공동주택 기초설계 시 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.587-594
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• 2005

최근 판상형 전단벽식 아파트 건물의 고층화와 필로티 설치는 지진발생시 벽량부족현상과 약층 및 연약층을 발생시켜 그 층에서 비탄성 거동이 집중되는 우려가 있다. 본 연구에서는 필로티를 갖는 철근콘크리트 전단벽식 건물에 대하여 FEMA 273과 ATC-40에서 제안하고 있는 성능평가기법을 이용하여 내진성능평가를 실시하고, 그 결과를 비교$\cdot$고찰하였다. 탄성해석을 이용한 내진성능평가 결과, 필로티와 층수에 따라 내진성능지수가 감소되는 것으로 나타났다. 전단벽식 구조물의 경우 강도, 즉 전단응력의 부족 현상이 전체 성능을 지배하고 있었으며, 특히 25층 이상의 경우 그 정도가 더욱 심한 것으로 나타났다. 특히 필로티가 있는 건물에서는 전단응력의 부족과 더불어 약층 및 층 중량 변화가 성능지수의 감소를 초래하고 있어 필로티가 없는 건물에 비하여 성능지수의 감소 경향이 더 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 능력스펙트럼을 이용한 비선형정적해석 결과, 층수가 증가하고 필로티가 있는 구조물일수록 성능점이 증가하고 있는 것으로 나타났으며, 평가대상 건물들의 대부분 변형 특성은 인명안전수준에서 허용치를 만족하고 있는 것으로 나타났으나, 25층 이상의 경우 즉시거주 요구수준을 초과하는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.111-119
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• 2021

A shear wall is a structural member designed to effectively resist in-plane lateral forces, such as strong winds and earthquakes. Due to its efficiency and stability, shear walls are often installed in residential buildings and essential facilities such as nuclear power plants. In this research, to predict the results of the shaking table test of the three-story shear wall RC structure hosted by the Korea Atomic Energy Research Institute, three types of numerical modeling techniques are proposed: Preliminary, Calibrated 1, and Calibrated 2 models, in order of improvement. For the proposed models, an earthquake of the 2016 Gyeongju, South Korea (peak ground acceleration of 0.28 g) and its amplified earthquake (peak ground acceleration of 0.50 g) are input. The response spectra of the measuring points are obtained by numerical analysis. Good agreement is observed in the comparisons between the experiment results and the simulation conducted on the finally adopted numerical model, Calibrated 2. In the process of improving the model, this paper investigates the influences of the mode shape, material properties, and boundary conditions on the structure's seismic behavior.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제4권5호
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• pp.497-511
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• 1996

The equivalent static force procedure and the response spectrum analysis method are widely used for seismic analyses of multi-story buildings. The equivalent static force procedure is one of the most simple but less accurate method in predicting possible seismic response of a structure. The response spectrum analysis method provides more accurate results while it takes much longer computational time. In the response spectrum method, dynamic response of a multi-story building is obtained by combining modal responses through a proper procedure such as SRSS or CQC method. Since all of the analysis results are expressed in absolute values, structural engineers have difficulties to combine them with the results obtained from the static analysis. Design automation is interrupted at this stage because of the difficulty in the decision of the most critical design load. Pseudo-dynamic analysis method proposed in this study provides more accurate seismic analysis results than those of the equivalent static force procedure since the dynamic characteristics of a structure is considered. And the proposed method has an advantage in combination of the analysis results due to gravity loads and seismic loads since the direction of the forces can be considered.

• Earthquakes and Structures
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• 제7권1호
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• pp.83-99
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• 2014

This study is devoted to estimate higher-mode effects for multi-story structures with considering soil-structure interaction subjected to decomposed parts of near-fault ground motions. The soil beneath the super-structure is simulated based on the Cone model concept. Two-dimensional structural models of 5, 15, and 25-story shear buildings are idealized by using nonlinear stick models. The ratio of base shears for the soil-MDOF structure system to those obtained from the equivalent soil-SDOF structure system is selected as an estimator to quantify the higher-mode effects. The results demonstrate that the trend of higher-mode effects is regular for pulse component and has a descending variation with respect to the pulse period, whereas an erratic pattern is obtained for high-frequency component. Moreover, the effect of pulse component on higher modes is more significant than high-frequency part for very short-period pulses and as the pulse period increases this phenomenon becomes vice-versa. SSI mechanism increases the higher-mode effects for both pulse and high-frequency components and slenderizing the super-structure amplifies such effects. Furthermore, for low story ductility ranges, increasing nonlinearity level leads to intensify the higher-mode effects; however, for high story ductility, such effects mitigates.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권5호
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• pp.345-352
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• 2023

This paper studied the effect of soil-structure interaction (SSI) on the seismic response and retrofit of a reinforced concrete structure with a soft-first story for different soil types. A 5-story structure built on a 30m deep homogeneous soil mass was considered as a case study structure, and steel column jacketing and steel bracing were chosen as seismic retrofit methods. Seismic responses of a fixed-base and a flexible base structure subjected to seven scaled earthquake records were obtained using the software OpenSees to investigate the effect of soil on seismic response and retrofit. The nonlinearBeamColumn elements with the fiber sections were used to simulate the nonlinear behavior of the beams and columns. Soil properties were defined based on shear wave velocity according to categorized site classes defined in ASCE-7. The finite element model of the soil was made using isoparametric four-noded quadrilateral elements and the nonlinear dynamic responses of the combined system of soil and structure were calculated in the OpenSees. The analysis results indicate that the soil-structure interaction plays an important role in the seismic performance and retrofit of a structure with a soft-first story. It was observed that column steel jacketing was effective in the retrofit of the model structure on a fixed base, whereas stronger retrofit measures such as steel bracing were needed when soil-structure interaction was considered.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.190-193
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• 2006

The definition of the Dual system is that the total seismic force resistance is to be provided by the combination of the moment frame and the shear walls or braced frames in proportion to their stiffness and the moment frame shall be capable of resisting at least 25% of the design force in Korean Building Code 2005 (KBC 2005). But, the definition of moment frame is ambiguous whether the moment frame include the imaginary columns in the shear wall (Case I) or include only the columns outside the shear wall (Case II). 60-story RC building was designed as dual system for Case I and Case II, and the required strength and reinforcement are compared. Moment and axial capacity of the shear wall of Case II decreased about 5% due to the absence of the column in the shear wall. The requirement of upper and bottom reinforcement of slab in Case II increased 13% and 40%, respectively, when compared to those of Case I. The required longitudinal reinforcement in columns for Case II is about 1.5 times larger than that of Case I.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권2호
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• pp.167-175
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• 1997

A new seismic energy dissipation shear wall structure is proposed in this paper. The new shear wall is one with purposely built-in vertical slits within the wall panel, and various seismic energy dissipation devices are installed in the vertical slits so that the dynamic characteristics of the structure (for instance, lateral stiffness, ductility and fundamental period) can be controlled. In order to verify this concept, shaking table tests of two 10-story shear wall models were carried out, and the seismic behavior of the two models are studied by analyzing the test data and computing the nonlinear seismic response of the models.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.281-291
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• 2010

본 연구에서는 횡력을 받는 구조물 거동에 대한 보-기둥 접합부의 영향을 확인하기 위하여 5층 철골구조물을 KBC2005 건축구조 설계기준에 맞게 구조설계 하였으며 접합부를 완전 강접합부로 이상화한 경우와 반강접 접합부로 설계하였다. 철골 보 및 기둥의 모멘트-곡률관계는 화이버모델을 이용하여 확인하였으며 반강접 접합부의 모멘트-회전각 관계는 파워모델 그리고 철골 보, 기둥 및 접합부의 이력거동은 3-매개변수 모델을 이용하여 나타내었다. 5층 철골구조물은 개별골조와 연결골조의 2차원 구조물로 이상화하였다. 4개 지진파의 재현주기 수준별로 산정한 최대지반가속도와 푸쉬오버해석의 최대밑면전단력을 위한 지반가속도에 대하여 시간이력해석을 실시하여 지붕층 변위, 밑면전단력, 층간변위, 접합부 요구연성도, 기둥, 보 및 접합부의 최대모멘트 그리고 소성힌지 분포 등을 확인하였다. 반강접 접합부 골조는 완전 강접합 골조에 비해 적은 밑면전단력이 발생하였으며 기둥, 보 및 접합부에 발생하는 휨모멘트의 크기와 증가율도 적었다. TSD 접합부는 우리나라 설계수준의 지진하중에 대하여 예제 구조물에서 경제성과 안전성을 확보 할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.11-20
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• 2013

5층 이하 비내진상세를 가지는 철근콘크리트 건축물의 지진시 긴급 위험도 평가를 위한 부재의 정량적 손상도 평가 기준을 제시하기 위하여 실대형 크기의 철근콘크리트 1층 1경간 골조 실험체의 정적실험을 실시하였다. 실험결과, 실험체는 기둥의 휨항복후 전단파괴에 의하여 파괴되었으며, 기둥과 접합부에 균열, 압괴 등의 손상이 발생한 반면, 보에는 균열 등의 손상이 거의 발생하지 않았다. 이와 같이 비내진상세를 가지며 휨항복후 전단파괴하는 철근콘크리트 기둥의 손상도를 5단계로 분류하고 손상단계별 한계상태를 평가하기 위한 정량적 기준으로서 지진시 상대적으로 측정이 용이한 잔류 층간변형각과 잔류 균열폭을 이용하였다. 손상한계상태의 잔류 층간변형각 및 잔류 균열폭은 실험결과에 따른 손상한계상태의 최대 층간변형각과의 관계에 의하여 결정하였으며, 한계 최대 층간변형각은 실험결과에 의한 부재의 하중-변형 관계 및 손상발생 현황을 바탕으로 결정하였다. 한계 잔류 층간변형각은 해당 최대 층간변형각에 의한 잔류 층간변형각 중의 최대값 이상이 되도록 하였으며, 한계 잔류 균열폭은 해당 최대 층간변형각에 의한 잔류 전단균열폭의 최소값 및 잔류 휨균열폭의 평균값으로 결정하였다. 한편, 본 논문을 통하여 제시한 손상한계상태의 잔류 층간변형각과 잔류 균열폭은 지진으로 동일한 부재 변형이 발생할 경우 내진설계가 실시된 부재를 대상으로 하는 국외 손상도 평가 기준에 의한 값보다 작은 것으로 나타났다.