Selected Papers of The Society of Naval Architects of Korea
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v.1
no.1
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pp.26-36
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1993
In this paper, a thoery for the static analysis of large plastic deformations of 3-dimentional frames, aiming at application to the collapse analysis of ship structures, is presented. In the frame analysis formulation, effects of shear deformations are included. A plastic hinge is inserted into the field of a beam and post-failure deformation of the plastic hinge is characterized by finite rotations and extensions. In order to model deep web frames of ship's structures into a framed structures, collapse of thin-walled plate girders is investigated. The proposed analysis method is applied to several ship structural models in the references.
Computational Structural Engineering : An International Journal
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v.1
no.1
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pp.1-9
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2001
Collapse behavior of Mission-Gothic Undercrossing under Northridge earthquake is studied by performing nonlinear time-history analysis and three-dimensional nonlinear finite element method for flared columns. Bridge structural model is characterized as three-dimensional with consideration of columns, superstructures, and abutment conditions. Three components of ground motion, corresponding to bridge's longitudinal, transverse, and vertical direction and their combinations are used to investigate bridge collapse. Studies indicate that bridge collapse is dominantly caused by transverse ground motion and the consideration of three-dimensional ground motion leads to a more accurate assessment. Failure mechanism of flared columns is analyzed applying nonlinear finite element method. Reduction of column capacity is observed due to orientation of flare. Further investigation demonstrates that the effects of flare play an important role in predicting of bridge failure mechanism. Suggestions are offered to improve the performance of bridges during severe earthquake.
This study evaluated slope stability through a case study to determine the disaster risks associated with increased deforestation in structures, including schools and apartments, located in urban areas adjacent to slopes. The slope behind the ○○ High School in Gwangju, Korea, collapsed owing to heavy rain in August 2018. Historically, rainwater drained well around the slope during the rainy season. However, during the collapse, a large amount of seepage water flowed out of the slope surface and a shallow failure occurred along the saturated soil layer. To analyze the cause of the collapse, the images of the upper area of the slope, which could not be directly identified, were captured using unmanned aerial vehicles (UAVs). A digital elevation model of the slope was constructed through image analysis, making it possible to calculate the rainfall flow direction and the area, width, and length of logging areas. The change in the instability of the slope over time owing to rainfall lasting ten days before the collapse was analyzed through numerical analysis. Imaging techniques based on the UAV images were found to be effective in analyzing ground disaster risk maps in urban areas. Furthermore, the analysis was found to predict the failure before its actual occurrence.
In the past, the progressive collapse resulting from local failures during accidents has caused many tragedies and loss of life. Although long-span spatial grid structures are characterised by a high degree of static indeterminacy, the sudden failure of key members may lead to a catastrophic progressive collapse. For this reason, it is especially necessary to research the progressive collapse resistance capacity of long-span spatial grid structures. This paper presents an evaluation method of important members and a novel dynamic analysis method for simulating the progressive collapse of long-span spatial grid structures. Engineering cases were analysed to validate these proposed method. These proposed methods were eventually implemented in the progressive collapse analysis of the main stadium for the Universiade Sports Center. The roof of the structure was concluded to have good resistance against progressive collapse. The novel methods provide results close to practice and are especially suitable for the progressive collapse analysis of long-span spatial grid structures.
Kim, Sung-Wan;Jeon, Bub-Gyu;Hahm, Dae-Gi;Kim, Min-Kyu
Nuclear Engineering and Technology
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v.51
no.2
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pp.561-572
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2019
In the design criterion for the nuclear power plant piping system, the limit state of the piping against an earthquake is assumed to be plastic collapse. The failure of a common piping system, however, means the leakage caused by the cracks. Therefore, for the seismic fragility analysis of a nuclear power plant, a method capable of quantitatively expressing the failure of an actual piping system is required. In this study, it was conducted to propose a quantitative failure criterion for piping system, which is required for the seismic fragility analysis of nuclear power plants against critical accidents. The in-plane cyclic loading test was conducted to propose a quantitative failure criterion for steel pipe elbows in the nuclear power plant piping system. Nonlinear analysis was conducted using a finite element model, and the results were compared with the test results to verify the effectiveness of the finite element model. The collapse load point derived from the experiment and analysis results and the damage index based on the stress-strain relationship were defined as failure criteria, and seismic fragility analysis was conducted for the piping system of the BNL (Brookhaven National Laboratory) - NRC (Nuclear Regulatory Commission) benchmark model.
Muttaqie, Teguh;Thang, Do Quang;Prabowo, Aditya Rio;Cho, Sang-Rai;Sohn, Jung Min
Structural Engineering and Mechanics
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v.70
no.4
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pp.431-443
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2019
The present paper illustrates a numerical investigation on the failure behaviour of ring-stiffened cylinder subjected to external hydrostatic pressure. The published test data of steel welded ring-stiffened cylinder are surveyed and collected. Eight test models are chosen for the verification of the modelling and FE analyses procedures. The imperfection as the consequences of the fabrication processes, such as initial geometric deformation and residual stresses due to welding and cold forming, which reduced the ultimate strength, are simulated. The results show that the collapse pressure and failure mode predicted by the nonlinear FE analyses agree acceptably with the experimental results. In addition, the failure mode parameter obtained from the characteristic pressure such as interframe buckling pressure known as local buckling pressure, overall buckling pressure, and yield pressure are also examined through the collected data and shows a good correlation. A parametric study is then conducted to confirm the failure progression as the basic parameters such as the shell radius, thickness, overall length of the compartment, and stiffener spacing are varied.
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2003.03a
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pp.493-498
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2003
In case of slope failure by planted protection is constructed on the slope according to of the choice trend of a recently environmental-friendly countermeasure, there has a limitation about diagnosis and preparation of measure. Also, collapse of tunnel pithead department slope has maximum in construction and countermeasure method of construction choice unlike cut-slope. In this study, analyzed inside circumstance of slope using geophysical exploration for stability analysis and countermeasure inside presentation of tunnel pithead department slope which collapse happens. geophysical exploration used dipole(Dipole-Dipole) method that is based to distribution principle does specific resistance, goes side by side with on-the-spot observation and draws base strength parameter and executed stability analysis, and presented stabilization countermeasure inside of collapse slope on this. I wish to conduce in development and research for use technical development of geophysical exploration technique hereafter by executing geophysical exploration in road collapse spot applying through this study.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.13
no.5
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pp.50-56
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2005
Aluminum member absorbs energy by stable plastic deformation under axial loading. While CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) member absorbs energy by unstable brittle failure but its specific strength and stiffness is higher than those of aluminum member. In this study, for complement of detects and synergy effect by combination with the advantages of each member, the axial collapse tests were performed for aluminum CFRP members which are composed of aluminum members wrapped with CFRP outside aluminum circular members. Based on the respective collapse characteristics of aluminum and CFRP members, crushing behavior and energy absorption characteristics were analyzed for aluminum CRRP members which have different CFRP fiber orientation angle and thickness Test results showed that aluminum CFRP members supplemented the unstable brittle failure of CFRP members due to ductile nature of inner aluminum members. It turned out that the CFRP fiber orientation angle and thickness influence energy absorption capability together with the collapse mode of the members.
Progressive collapse is generally defined as a local failure of structural members occurring due to abnormal load which results in the partial collapse or total collapse of a structure. Unlike progressive collapse, explosive demolition is a method of inducing the total collapse of structure by removing all or portion of structural members. In explosive demolition the partial collapse of the structural members can be controlled at appropriate time intervals by blasting, to induce the progressive collapse of the structure and control the collapse behavior. In this study, a nonlinear dynamic analysis was carried out in order to apply the progressive collapse process to explosive demolition design of the RC structure. The occurrence of progressive collapse of analytical models was examined according to the number of floors, the removed column height and span length. For models that resisted progressive collapse, progressive collapse resisting capacity was evaluated.
In this research the effect of seismic design level as a practical approach for progressive collapse mitigation and reaching desired structural safety against it in seismically designed concentric braced frame buildings was investigated. It was achieved by performing preliminary and advanced progressive collapse analysis of several split-X braced frame buildings, designed for each seismic zone according to UBC 97 and by applying various Seismic Load Factors (SLFs). The outer frames of such structures were studied for collapse progression while losing one column and connected brace in the first story. Preliminary analysis results showed the necessity of performing advanced element loss analysis, consisting of Vertical Incremental Dynamic Analysis (VIDA) and Performance-Based Analysis (PBA), in order to compute the progressive collapse safety of the structures while increasing SLF for each seismic zone. In addition, by sensitivity analysis it became possible to introduce the equation of structural safety against progressive collapse for concentrically braced frames as a function of SLF for each seismic zone. Finally, the equation of progressive collapse safety as a function of bracing member capacity was presented.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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