• 제목/요약/키워드: Tensile cyclic load

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철근으로 보강한 콘크리트충전 각형강관 기둥-H형강보 접합부의 거동 (Behavior of Concrete-Filled Square Steel Tubular Column-H Beam Connections with Reinforced bars)

  • 유영찬;신경재;오영석;이승준;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.377-390
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    • 1997
  • 본 연구는 콘크리트충전 각형강관을 이용한 기둥-보 접합부에 있어서 시공성과 충전성을 고려하여 철근으로 보강한 콘크리트충전 각형강관 기둥-H형강보 접합부를 제시하고, 1차적으로 보의 인장플랜지와 충전 각형강관 기둥 접합부와의 인장거동을 실험적으로 관찰한 후, 내진 설계 개념을 적용하여 수평 하중을 반복적으로 가할 경우의 접합부 실험을 실시하고 제시한 접합부의 내력 및 변형 특성을 파악한다. 실험결과로부터 항복선이론을 적용하여 내력을 평가하고 접합부의 내력식을 제안하며, 향후 국내의 콘크리트충전 강관구조 규준 제정에 필요한 기초 자료를 제시하는데 그 목적이 있다.

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Experimental and numerical studies on seismic performance of hollow RC bridge columns

  • Han, Qiang;Zhou, Yulong;Du, Xiuli;Huang, Chao;Lee, George C.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제7권3호
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    • pp.251-269
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    • 2014
  • To investigate the seismic performance and to obtain quantitative parameters for the requirement of performance-based bridge seismic design approach, 12 reinforced concrete (RC) hollow rectangular bridge column specimens were tested under constant axial load and cyclic bending. Parametric study is carried out on axial load ratio, aspect ratio, longitudinal reinforcement ratio and transverse reinforcement ratio. The damage states of these column specimens were related to engineering limit states to determine the quantitative criteria of performance-based bridge seismic design. The hysteretic behavior of bridge column specimens was simulated based on the fiber model in OpenSees program and the results of the force-displacement hysteretic curves were well agreed with the experimental results. The damage states of residual cracking, cover spalling, and core crushing could be well related to engineering limit states, such as longitudinal tensile strains of reinforcement or compressive strains of concrete, etc. using cumulative probability curves. The ductility coefficient varying from 3.71 to 8.29, and the equivalent viscous damping ratio varying from 0.19 to 0.31 could meet the requirements of seismic design.

크리프와 반복 피로하중에 의한 폴리에틸렌의 실시간 구조 변화 (In-situ Determination of Structural Changes in Polyethylene upon Creep and Cyclic Fatigue Loading)

  • 전혜진;유석근;표수호;최선웅;송현훈
    • 폴리머
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    • 제36권1호
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    • pp.88-92
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    • 2012
  • 일정 하중에 지속적으로 노출되는 고분자의 장기간 사용을 위해서는 재료의 수명을 평가할 수 있는 가속화된 시험 방법이 필요하다. 반복 피로하중 시험법은 이러한 방법들 중 하나로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 X-선 회절법을 이용하여 고밀도 폴리에틸렌의 반복 피로하중에 의한 구조적 변화와 크리프 변형을 비교하고자 하였다. 이를 위하여 별도의 인장시험기를 제조, X-선 회절기에 부착하여 장시간 변형 과정을 성공적으로 관찰하였다. 그 결과 크리프와 반복 피로하중 사이의 거시적이고 뚜렷한 차이에도 불구하고 결정화도, 결정크기 및 면간거리와 같은 결정의 미세구조는 두 방법에서 거의 동일하게 관찰되었다. 그러나 항복점 전(BYP), 항복점(YP) 그리고 항복점 후(AYP)로 각각 변형시킨 후 시험한 시료의 경우 AYP와 다른 두 시료간 뚜렷한 구조적 차이를 확인할 수 있었다.

발전기 고정자 권선에 사용되는 마이카/에폭시 복합재료의 기계적 특성에 관한 연구 (Mechanical Properties of Mica/Epoxy Composite Materials used in Genrator Stator Windings)

  • 김희동;김희곤;김태완;강도열
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권4호
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    • pp.327-333
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    • 1997
  • Experiments on mechanical fatigue were conducted using the specimens which were cut from hydrogen cooled generator(rated 22kV and 50OMW) stator windings. We have investigated the aged mechanism of mica/epoxy insulation systems under air or hydrogen by both the tensile and compressive loadings. The fracture of generator stator windings is generally affected by mechanical stress. Thus, the tensile strength test were conducted. In this case, the maximum strength and strain are quite different between sound and aged specimens. It is observed that low bonded interface parts of tapes generally have lower strength than those of normal tapes which causes stress. In order to estimate the effects of cyclic load by the electromagnetic forces while the generator starts/stops, the mechanical fatigue test was also conducted. It is confirmed that the equation of expected life depends on stress amplitude and number of cycles. Though the stress amplitude and number of cycles are very tiny, the tensile fatigue of aged specimens under hydrogen atmosphere is bigger than those under air. In the case of hydrogen atmosphere, the tensile stress gives bigger effect than the compressive one.

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화강풍화토 지반에 타설된 소형 현장 타설 말뚝의 인발시험 및 하중 전이 특성 (Uplift Testing and Load-transfer Characteristics of Model Drilled Shafts in Compacted Weathered Granite Soils)

  • 임유진;서석현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.105-117
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    • 2002
  • 철탑기초, 해양 플랫폼 등은 파랑과 풍하중을 반복적으로 받게 되어 주기적인 인발하중이 작용한다. 본 연구에서는 해양 구조물 기초로 사용되는 현장 타설말뚝의 단방향 인발 주기 하중 패턴에 대한 거동특성을 분석하기위해 실내 모형타설말뚝에 대한 인발시험을 실시하였다. 특히 인장하중이 말뚝의 선단과 두부에 직접 가하여 질 때 즉, 인장하중 최초 전달지점의 차이로 인한 하중전달 메카니즘의 차이를 실험을 통해 분석하였다. 가압이 가능한 모형토조 내에 조성된 다져진 화강 풍화토 지반에 소형 현장타설말뚝을 타설하여 인발 시험, 크리프 시험, 반복 인발시험을 수행하였다. 시험 결과, 말뚝 선단인발시의 극한 인발지지력이 말뚝 두부인발시에 비해 약 30%크게 계산되었다. 또한 선단 인발시의 말뚝이 크리프 변형에 대해 매우 안정적인 거동을 보였으며 선행 인발을 실시하면 수직 크리프 변형에 대해 보다 더 안정적일 것으로 판단된다. 반복재하 횟수가 늘어남에 따라 반복 할선탄성계수 값은 점차 증가하는 경향을 보였으며 선단 인발시 그 효과가 더 큰 것으로 밝혀졌다.

외부다이아프램으로 보강한 콘크리트충전 각형강관 기둥-H형강보 접합부의 거동 (Behavior of Concrete-Filled Square Steel Tubular Column-H Beam Connections with Exterior Diaphragm)

  • 유영찬;이승준;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권2호통권31호
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    • pp.205-220
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    • 1997
  • 본 연구는 콘크리트충전 각형강관을 이용한 기둥-보 접합부에 있어서 시공성과 충전성을 고려하여 외부다이아프램으로 보강한 콘크리트충전 각형강관 기둥-H형강보 접합부를 제시하고, 1차적으로 보의 인장플랜지와 충전 각형강관 기둥 접합부와의 인장거동을 실험적으로 관찰한 후, 내진설계 개념을 적용하여 수평 하중을 반복적으로 가할 경우의 접합부 실험을 실시하고 제시한 접합부의 내력 및 변형 특성을 파악한다. 실험결과로부터 항복선 이론을 적용하여 내력을 평가하고 접합부의 내력식을 제안하며, 향후 국내의 콘크리트충전 강관구조 규준 제정에 필요한 기초 자료를 제시하는데 그 목적이 있다.

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A coupled simulation of parametric porous microstructure and stress-strain behavior in mechanical components under variable cyclic loads

  • Domen Seruga;Jernej Klemenc;Simon Oman;Marko Nagode
    • Coupled systems mechanics
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    • 제12권5호
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    • pp.409-418
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    • 2023
  • A coupled algorithm is proposed which first considers the creation of porous structure of the material and then the simulations of response of mechanical components with porous structure to a variable load history. The simulations are carried out by the Prandtl operator approach in the finite element method (FEM) which enables structural simulations of mechanical components subjected to variable thermomechanical loads. Temperature-dependent material properties and multilinear kinematic hardening of the material can be taken into account by this approach. Several simulations are then performed for a tensile-compressive specimen made of a generic porous structure and mechanical properties of Aluminium alloy AlSi9Cu3. Variable mechanical load history has been applied to the specimens under constant temperature conditions. Comparison of the simulation results shows a considerable elastoplastic stress-strain response in the vicinity of pores whilst the surface of the gauge-length of the specimen remains in the elastic region of the material. Moreover, the distribution of the pore sizes seems more influential to the stress-strain field during the loading than their radial position in the gauge-length.

웨브 연속형 다이아그리드 노드의 이력 특성 (Seismic Behavior of Web-Continuous Diagrid Nodes)

  • 정인용;김영주;주영규;김상대
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.375-384
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    • 2009
  • 효과적인 횡력저항 시스템중에 하나인 다이아그리드 구조 시스템의 사용이 늘어나고 있다. 하지만 다이아그리드 노드의 바람 및 지진에 대한 구조성능을 해석적으로 평가하는 것은 한계가 있다. 특히 용접특성의 반영이 어려운데, 이 연구에서는 횡하중을 받는 다이아그리드 노드의 구조적 거동을 알아보기 위해 실제부재의 5분의 1로 축소한 모형을 이용해 실험을 수행했다. 주요 부위의 용접방법, 설계상세등 5가지 변수에 대하여 총 네 개의 실험체를 제작했다. 한쪽 가새부재에는 압축력을, 다른 쪽 가새부재에는 인장력을 가하는 반복가력 실험을 수행했다. 실험 결과 주요 파괴 원인은 인장력과 부가모멘트에 의한 파괴와 인장력만에 의한 용접부의 파단으로 나뉜다. 용접방법과 설계상세에 따른 초기강성, 항복강도의 차이는 없었다. 용접방법에 따른 파괴 형상의 차이가 있었으며 설계상세는 에너지 흡수능력에 영향을 미쳤다.

가선재의 기계적특성에 미치는 부식환경의 영향 (Effects of Corrosion Environment on Mechanical Properties of Catenary Wires)

  • 김용기;장세기;조성일
    • 한국철도학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.32-39
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    • 2002
  • As most railways are gradually electrified with modernized electric cars, the demand for catenary wires and their facilities are also increased. Catenary Wires are exposed to the marine area with air-borne salt or severely polluted industrial area with much corrosive emission gases depending on the locations. Corrosion of catenaty wires can make their actual lifetime shorter than that originally designed. Thus, the messenger and ACSR wires, kinds of catenary wire system, were investigated with respect to corrosion, which include new and used ones collected at the field. Tensile strengths and elongations appeared to decrease when the wires were exposed to corrosive environments. The amount of decrease was more prominent as environmental conditions became more corrosive. They are also vibrated with some amplitude everytime pentographs touch contact line. The frequent cyclic load on the wire may result in a fatigue damage. Surface damage by corrosion can make fatigue crack initiate with ease. In the present study, the fatigue life of the used wire was measured 50 to 60% compared with that of new one in average.

심부구속철근의 응력-변형률 거동 및 에너지 성능에 관한 실험적 연구 (A Experimental Study for Stress-Strain Behavior and Energy Capacity of Confinement Steel)

  • 이재훈;고성현;황정길;손현아
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.77-80
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    • 2006
  • Longitudinal reinforcements of the plastic hinge region were behaved tensile deformation and compressional deformation by direction of lateral loading. However Confinement steels were behaved only tensile deformation by lateral loading. Transverse steels were laid the state of tension in the lateral loading of time, and they were laid state that stress is zero when it was removed lateral load. Nine specimens were tested under cyclic stresses(tension and zero). The purpose of this research is to investigate the strain behavior and capacity of energy for confinement steel. The selected test variables are $L/d_b(L/d_b=6)$, size of reinforcement and specified yielding strength(300, 400, 500 MPa).

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