• 제목/요약/키워드: Ultimate lateral load

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말뚝형태 및 지반조건에 따른 현장타설말뚝의 수평지지력 평가 (Evaluation of Lateral Load Capacity of Drilled Shafts with Pile Shape and Soil Conditions)

  • 이준환;백규호;김대홍;황성욱;김민기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.61-69
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    • 2007
  • 본 연구에서는 현장타설말뚝을 대상으로 지반조건 및 말뚝형태에 따른 수평지지력과 수평거동에 대하여 실험적 분석을 실시하였다. 이를 위해 가압토조실험을 수행하였으며 상대밀도와 지반응력의 변화를 고려하여 원통형과 테이퍼형 말뚝에 대해 재하시험을 수행하였다. 토조실험결과, 수직응력과 수평응력은 모두 말뚝의 수평거동 및 극한수평 지지력에 영향을 나타내는 것으로 관찰되고 있으나, 수평응력의 영향이 보다 더 크게 작용하고 있음을 알 수 있다. 상대밀도 또한 수평거동 및 지지력에 상당한 영향을 미치고 있는 것으로 나타나고 있었다. 수평거동에 대한 말뚝형태의 영향은 지반상태에 따라 다소간의 차이가 보이고 있으나, 전반적으로 지반응렬이나 상대밀도와 같은 지반특성치에 의한 영향에 비해서는 작게 나타나고 있었다. 기존 예측식을 이용한 비교분석 결과, 기존의 예측식에 의해 산정된 결과는 실측된 결과와 상당한 차이를 보이고 있었으며, 이는 지지력 산정시 수평응력의 변화량이 고려되어 있지 않았기 때문임을 알 수 있었다.

연속 2-거더교의 여유도 평가 실험 - 수평브레이싱의 효과 (An Experiment on Redundancy in Continuous Span Two-Girder Bridge - Effects of Lateral Bracing)

  • 박용명;조움돋이;황민오;윤태양
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4A호
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    • pp.417-429
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    • 2008
  • 본 연구에서는 단재하경로 구조로 인식되는 연속 2-거더교에서 한 개 거더에 심각한 균열 손상의 발생 시 여유도를 평가하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 하부 수평브레이싱이 여유도에 미치는 영향을 평가하기 위해 실험변수는 하부 수평브레이싱으로 하고 하부 수평브레이싱을 설치한 경우와 설치하지 않은 1/5 모형 시험체 2개를 제작하였다. 그리고 각 시험체에 대해 측경간의 한 개 거더에 인위적으로 손상을 가한 후 종국상태에 이르기까지 재하 실험을 수행하였다. 실험으로부터 하부 수평브레이싱이 없는 시험체에 비해 설치된 경우가 1.2배 정도 높은 내하 성능을 갖는 것으로 나타났다. 실제 교량의 고정하중효과를 반영하기 위한 전산해석을 수행하고, 이로부터 여유도 평가를 수행한 결과, 2-거더교가 연속교 형식으로 적용되면 수평브레이싱이 없어도 적절한 여유도를 갖는 것으로 나타났으며, 수평브레이싱이 설치되면 1.8배 정도의 여유도가 향상되는 것으로 나타났다.

실물 재하시험을 통한 짧은말뚝의 횡방향 저항거동 평가 (Investigation of Lateral Resistance of Short Pile by Large-Scale Load Tests)

  • 이수형;최영태;이일화;유민택
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권8호
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    • pp.5-16
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    • 2017
  • 근입깊이가 직경에 비하여 상대적으로 작은 말뚝은 편심이 큰 횡방향 하중을 받는 경우 전도되어 파괴된다. 지금까지 횡방향하중을 받는 짧은말뚝의 지지거동에 대해서는 주로 모형실험을 적용한 연구가 수행되었지만, 전주, 표지판, 가로등 기초와 같이 매우 큰 모멘트를 받는 짧은말뚝의 지지거동은 아직까지 명확히 규명된 바 없다. 본 연구에서는 직경 750mm의 실물크기 말뚝에 대한 재하시험을 수행하였다. 실제 하중조건을 모사하기 위하여 기초로 부터 8m 이격된 지점에 횡방향 하중을 가하여 매우 큰 모멘트를 유발하였으며, 말뚝의 근입깊이를 2.0m, 2.5m, 3.0m로 변화시킨 3회의 시험을 수행하였다. 시험결과 큰 모멘트를 받는 짧은말뚝은 파괴 직전까지 변위나 회전각이 거의 발생하지 않다가 전도로 인해 급격한 변위가 발생하는 취성형태로 파괴 되었다. 이러한 거동은 기존의 횡방향 위주의 하중을 받는 짧은말뚝에서 나타난 연성파괴 거동과는 대조적이다. 기존에 제안된 세 종류의 지지력 예측식으로 부터 구한 짧은말뚝의 극한 횡방향지지력을 시험결과와 비교하였으며, 말뚝 근입깊이가 상대적으로 작은 경우는 말뚝선단 중심의 회전을 가정한 제안식이 적절하지만, 근입깊이가 커지면서 회전점을 중심으로 응력방향이 반전되는 토압분포를 가정한 제안식이 보다 적절한 것으로 평가되었다.

조합하중을 받는 연속보강판의 좌굴 및 붕괴거동 평가 (Estimation of buckling and collapse behaviour for continuous stiffened plate under combined transverse axial compression and lateral pressure)

  • 박주신;최정환;홍관영;이경우
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.27-33
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    • 2009
  • 압축하중 및 횡하중의 조합하중을 받는 연속 보강판넬의 좌굴강도 및 최종강도의 평가는 선체구조 안정성을 재고하는데 아주 중요한 요소이다. 예를들면, 선박의 공창 상태에서 선체외판은 수압하중에 의해서 파생되는 횡방향 면내 압축하중과 선체외판에 작용하는 횡하중은 대표적인 하중 성분이다. 지금까지의 대부분의 연구 결과들은 실험테스트 및 이론석인 접근 그리고 수치계산 방법에 의해서 수행되었으며, 단일 판 또는 보강판의 조합하중에 대한 많은 업적들이 있다. 그러나, 이들 중 대부분의 연구는 종방향 면내 압축하중과 횡하중에 의한 연구결과가 대부분이며, 횡방항 면내 압축하중과 횡하중에 대한 결과들은 상대적으로 많지가 않다. 게다가 이전의 연구들은 주고 네변 단순지지된 판부재를 고려하였으나, 실제의 구조를 고려해보면, 횡방향 프레임과 종방향 거더들이 교차되어 있는 보강 판넬 구조이다. 본 연구는, 3척의 실적선에서 얻은 이중저 판넬 모델을 적용하고, 횡하중의 크기를 변수로 한 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 이러한 여러 가지 수치 해석을 통하여, 횡하중의 크기 변화에 대한 영향과 횡방향 압축하중이 작용하는 붕괴 매커니즘에 대해서 고찰하였다.

Experimental study on infilled frames strengthened by profiled steel sheet bracing

  • Cao, Pingzhou;Feng, Ningning;Wu, Kai
    • Steel and Composite Structures
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    • 제17권6호
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    • pp.777-790
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    • 2014
  • The purpose of this study is to investigate the seismic performance of reinforced concrete (RC) frames strengthened by profiled steel sheet bracing which takes the influence of infill walls into consideration. One-bay, two-story, 1/3 scale two specimens shared same feature of dimensions, one specimen consists only beams and columns; the other one is reinforced by profiled steel sheet bracing with infill walls. Hysteretic curves, envelope curves, stiffness degradation curves and energy dissipation capacities are presented based on test data. Test results indicate that the ultimate load of strengthened specimen has been improved by 225%. The stiffness of reinforced by profiled steel sheet bracing has been increased by 108%. This demonstrates that infill walls and profiled steel sheet bracing enhanced the strength and stiffness distinctly. Energy dissipation has an obvious increase after 12 cycles. This shows that the reinforced specimen is able to bear the lateral load effectively and absorb lots of seismic energy.

Cyclic load testing and numerical modeling of concrete columns with substandard seismic details

  • Marefat, Mohammad S.;Khanmohammadi, Mohammad;Bahrani, Mohammad K.;Goli, Ali
    • Computers and Concrete
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    • 제2권5호
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    • pp.367-380
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    • 2005
  • Recent earthquakes have shown that many of existing buildings in Iran sustain heavy damage due to defective seismic details. To assess vulnerability of one common type of buildings, which consists of low rise framed concrete structures, three defective and three standard columns have been tested under reversed cyclic load. The substandard specimens suffered in average 37% loss of strength and 45% loss of energy dissipation capacity relative to standard specimens, and this was mainly due to less lateral and longitudinal reinforcement and insufficient sectional dimensions. A relationship has been developed to introduce variation of plastic length under increasing displacement amplitude. At ultimate state, the length of plastic hinge is almost equal to full depth of section. Using calibrated hysteresis models, the response of different specimens under two earthquakes has been analyzed. The analysis indicated that the ratio between displacement demand and capacity of standard specimens is about unity and that of deficient ones is about 1.7.

Structural Characteristics of Damaged Offshore Tubular Members

  • Cho, Sang-Rai;Kwon, Jong-Sig;Kwak, Dong-Il
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • Over the past few decades various experimental and theoretical investigations have been performed on offshore tubular members with regard to damage resistance and residual strength. Analysis of damaged tubular members requires a three-dimensional shell analysis for accurate results. Even though various commercial packages are available for this purpose, a beam-column analysis is preferred for offshore structural designs. In this paper, empirical equations are provided for a more accurate beam-column analysis of damaged tubes including the relationships between the lateral denting load and the depth of the dent, the rate of dent deepening due to increasing curvature and the longitudinal variation in the dent depth of damaged tubes. A design equation to predict the ultimate bending capacities of damaged offshore tubular members is also presented.

철근콘크리트 유공 깊은 보에 대한 해석적 연구 (Analytical study on Reinforced Concrete Deep Beams with Opening)

  • 이석주;이종권;이병해
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.587-592
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    • 2000
  • As the residential spaces become high-rised and high-density, Multi-story buildings were constructed with transfer girders, Deep beams, wall foundations, floor diaphragms an shear walls which may have column offsets. Especially, In the analysis and design of Multi-story buildings, the lateral loads must be taken into account. But, there have been no appropriate theory and national design code for predicting ultimate shear strength of reinforced concrete Deep beams with web opening. Only empirical and semi-empirical formulas for predicting their ultimate load bearing capacities due to the complexities of the structural non-linearity and material heterogeneity. So this study analyze tow-dimensional finite element model that represents exactly the behavior of real structures with SBETA which are general nonlinear finite element analysis program, and compare the results with that from the real reinforced Concrete Deep beams with web opening tests. From the comparison, and parametric study, The Study presents the elementary data of the earthquake resistance for the reinforced concrete Deep beams with web opening.

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쇄석말뚝의 지지력 특성에 관한 모형시험 연구 (A Model Test Study on the Bearing Capacity of the Crushed Stone Pile)

  • 이상익;박용원;김병일;윤길림
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.299-306
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    • 2001
  • Crushed Stone Pile(CSP) is one of the ground improvement methods available to loose sand and clayey ground by forming compacted CSP in the weak soil layer. The effects of this method are enhancement of ground bearing capacity, reduction of settlement and prevention of lateral ground movement in cohesive layer, reduction of liquefaction potential in sandy ground. This study performs model tests in 1.0m${\times}$1.0m${\times}$1.0m and 1.5m${\times}$1.5m${\times}$l.2m model tank to observe bearing capacity of CSP treated ground. The area replacement ratio of CSP composite ground varies 20%, 30% and 40% with square grid pattern. After the composite ground was consolidated under pressure of 0.5kg/$\textrm{cm}^2$ and 1.0kg/$\textrm{cm}^2$, load tests were carried out. The results show that ultimate bearing capacity increases with area replacement ratio and the preconsolidation pressure of ground.

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Experimental and theoretical research on the compression performance of CFRP sheet confined GFRP short pole

  • Chen, Li;Zhao, Qilin;Jiang, Kebin
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제40권2호
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    • pp.215-231
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    • 2011
  • The axial compressive strength of unidirectional FRP is generally quite lower than its axial tensile strength. This fact decreases the advantages of FRP as main load bearing member in engineering structure. In order to restrain the lateral expansion and splitting of GFRP, and accordingly heighten its axial compressive bearing capacity, a project that to confine GFRP pole with surrounding CFRP sheet is suggested in the present study. The Experiment on the CFRP sheet confined GFRP poles showed that a combined structure of high bearing capacity was attained. Basing on the experiment research a theoretical iterative calculation approach is suggested to predict the ultimate axial compressive stress of the combined structure, and the predicted results agree well with the experimental results. Then the influences of geometrical parameters on the ultimate axial compressive stress of the combined structure are also analyzed basing on this approach.