• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.285-292
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• 2012

일반적으로 콘크리트 구조물은 보와 기둥이 서로 강결되어 있으며, 이러한 경우 강진에 의해 연결부에서 심각한 손상이 발생할 수 있다. 이를 저감시키면서 내진성능을 향상시키기 위한 다양한 연결 형태가 연구되어지고 있다. 그 한 예로 연결부에서의 회전을 허용하는 연결형식이 있으며 보나 기둥, 그리고 전단벽에 응용되고 있다. 이러한 회전형 구조요소들은 횡방향 거동시 비선형 힘-변위 관계를 나타내는데, 그 원인은 연결부의 회전으로 인한 접촉면의 깊이(contact depth)가 줄어듦과 동시에 요소의 각 단면에서의 응력이 비선형적으로 분포되는 탄성힌지 구간이 존재하기 때문이다. 이 연구에서는 축방향 하중(공칭강도의 5%와 10%)과 경계조건(양단구속 형식, 캔틸레버 형식), 세장비(L/d = 5, 7, 10) 등의 변수를 고려한 유한요소해석을 통해 회전형 기둥의 탄성힌지 구간 또는 길이를 분석하였다. 그 결과 이 세가지 변수는 탄성힌지길이 변화에는 직접적인 영향을 주지 않았으며 다만 접촉면의 깊이에 의해 지배됨을 알 수 있었다. 이 탄성힌지길이는 opening state부터 발생하기 시작하여 rocking point까지(pre-rocking 구간) 증가하였으나 그 이후(post-rocking 구간)에서는 일정한 값을 보였다. 탄성힌지길이에 대한 유한요소해석 결과를 이론적 예측식인 반무한모델(half space model)의 결과와 비교하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.37-45
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• 2009

본 연구는 SRC기둥-RC보 약축방향 접합부에 대한 구조성능 평가 실험 연구이다. 현재 국내현장에서 많이 사용하고 있는 약축방향 접합방식은 구조성능이 명확하게 규명되지 않은 방식이 많으며, 이에 대한 안전성 확보 여부의 검증 및 문제점에 대한 개선도 시급하다. 따라서 본 연구에서는 표준갈고리형 실험체 3개와 접합부 형상 개선 실험체 3개 등 총 6개의 실험체를 제작하였다. 표준갈고리형 실험체들은 기준실험체, 정착길이 보정 실험체, 쉬어코넥터 및 전단보강근에 의한 보강 실험체 등으로 구성되어 있다. 접합부 형상 개선 실험체들은 주철근배치 방식과 용접 그리고 정착길이 확보 실험체 등이다. 반복가력에 의한 실험을 통하여 하중-변위 곡선, 최대강도, 강도저감 등을 평가하였다. 실험결과, 표준갈고리형 실험체들은 RC보의 주철근이 기둥면 내 콘크리트를 물고 떨어지는 쪼개짐 파괴현상을 나타내었으며, 구조성능도 불량하였다. 그러나 새로운 접합부 형상 개선 실험체들은 표준갈고리형 실험체들과 같이 기둥면 내콘크리트를 물고 떨어지는 쪼개짐 파괴현상도 나타나지 않았으며, 구조성능도 양호하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.251-260
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• 2015

단부판 접합부는 다양한 형태로 보-기둥 모멘트 접합부에 적용되고 있다. 이러한 단부판 접합부는 단부판의 두께 및 길이, 고장력 볼트의 개수 및 직경, 고장력볼트의 게이지 거리, 고장력볼트의 지레작용력, 용접부의 치수 및 길이 등에 따라서 상이한 거동특성, 강성 및 강도, 에너지소산능력의 변화를 나타낸다. 따라서 이 연구는 단부판의 두께 변화에 따른 인장측에 체결된 고장력볼트의 지레작용력 및 축방향 인장강성을 파악하고, 단부판의 거동특성에 영향을 미치는 이러한 변수들을 예측하기 위한 해석모델을 제안하기 위하여 진행하였다. 이를 위하여 이 연구에서는 단부판의 두께만을 변수로 선택하여 비보강 확장단부판 접합부에 대한 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제11권6호
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• pp.663-672
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• 2001

Numerous failures in welded connections in steel moment-resisting building frames (SMRF) were observed when buildings were inspected after the 1994 Northridge Earthquake. These observations raised concerns about the effectiveness of such frames for resisting strong earthquake ground motions. The behavior of SMRFs during an earthquake must be assessed using nonlinear dynamic analysis, and such assessments must permit the deterioration in connection strength to capture the behavior of the frame. The uncertainties that underlie both structural and dynamic loading also need to be included in the analysis process. This paper describes the analysis of one of approximately 200 SMRFs that suffered damage to its welded beam-to-column connections from the Northridge Earthquake is evaluated. Nonlinear static and dynamic analysis of this SMRF in the time domain is performed using ground motions representing the Northridge Earthquake. Subsequently, a detailed uncertainty analysis is conducted for the building using an ensemble of earthquake ground motions. Probability distributions for deformation-related limit states, described in terms of maximum roof displacement or interstory drift, are constructed. Building fragilities that are useful for condition assessment of damaged building structures and for performance-based design are developed from these distributions.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제29권2호
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• pp.187-201
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• 2008

Earthquake induced hysteretic energy demand for a structure can be used as a limiting value of a certain performance level in seismic design of structures. In cases where it is larger than the hysteretic energy dissipation capacity of the structure, failure will occur. To be able to select the limiting value of hysteretic energy for a particular earthquake hazard level, it is required to define the variation of hysteretic energy in terms of probabilistic terms. This study focuses on the probabilistic evaluation of earthquake induced worst failure probability and approximate confidence intervals for inelastic single-degree-of-freedom (SDOF) systems with a typical steel moment connection based on hysteretic energy. For this purpose, hysteretic energy demand is predicted for a set of SDOF systems subject to an ensemble of moderate and severe EQGMs, while the hysteretic energy dissipation capacity is evaluated through the previously published cyclic test data on full-scale steel beam-to-column connections. The failure probability corresponding to the worst possible case is determined based on the hysteretic energy demand and dissipation capacity. The results show that as the capacity to demand ratio increases, the failure probability decreases dramatically. If this ratio is too small, then the failure is inevitable.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.114-121
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• 2003

적산분야에서 CAD 시스템의 도입은 생산성과 작업능률에 크게 영향을 미치고 있고, 물량산출 자동화에도 상당한 영향을 미쳤으나 정미량 산출에는 아직 미흡하다. 또한 지금까지 개발된 적산 프로그램들은 각각의 부재별 물량산출을 다루고 있어 부재와 부재가 겹치는 경계부분 물량산출은 한계를 노출하고 있다. 따라서 본 연구는 부재와 부재가 겹치는 경계부분의 특징을 분석하여 물량산출 알고리즘을 개발하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 범위는 골조공사 가운데 콘크리트와 거푸집 물량산출 알고리즘을 대상으로 하였다. 본 연구의 결과로 제시된 알고리즘을 적산 프로그램에 적용할 경우 콘크리트와 거푸집 물량산출이 정밀하게, 그리고 자동으로 수행되어 공사관리의 효율화를 기할 수 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권2호
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• pp.85-104
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• 2014

Damage detection is a challenging, complex, and at the same time very important research topic in civil engineering. Identifying the location and severity of damage in a structure, as well as the global effects of local damage on the performance of the structure are fundamental elements of damage detection algorithms. Local damage detection is essential for structural health monitoring since local damages can propagate and become detrimental to the functionality of the entire structure. Existing studies present several methods which utilize sensor data, and track global changes in the structure. The challenging issue for these methods is to be sensitive enough in identifYing local damage. Autoregressive models with exogenous terms (ARX) are a popular class of modeling approaches which are the basis for a large group of local damage detection algorithms. This study presents an algorithm, called Influence-based Damage Detection Algorithm (IDDA), which is developed for identification of local damage based on regression of the vibration responses. The formulation of the algorithm and the post-processing statistical framework is presented and its performance is validated through implementation on an experimental beam-column connection which is instrumented by dense-clustered wired and wireless sensor networks. While implementing the algorithm, two different sensor networks with different sensing qualities are utilized and the results are compared. Based on the comparison of the results, the effect of sensor noise on the performance of the proposed algorithm is observed and discussed in this paper.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권4호
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• pp.453-462
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• 2023

Designing pile foundations subjected to the uplift forces such as buildings, oil platforms, and anchors is becoming increasingly concerned. In this paper, the conceptual design of a new type of driven piles called expanding pile is presented and assessed. Some grooves have been created in the shaft of the novel pile, and some moveable arms have been designed at the pile tip. At first, static analyses using the finite element method were performed to evaluate the effectiveness of the innovative pile on the axial bearing capacity. Then its effect on seismic behavior of moment frame is considered. Results show that the expanding arms were provided an ideal anchorage system because of the soil's noticeable locking-up effect increasing uplift bearing capacity. For example at the end of the static tensile loading procedure, displacement decrement up to 55 percent is observed. In addition, comparing the uplift bearing capacity of the usual and new pile with different lengths in sand and clay layers shows noticeable effect and sharp increase up to about two times especially in longer piles. Besides, a sensible reduction in the seismic response and the stresses in the beam-column connection between 23-36 percent are achieved that ensures better seismic behavior of the structures.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.99-108
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• 2015

상하부 스플릿 T 접합부를 이용한 스마트 CFT 기둥-보 접합부는 긴결재의 직경과 체결력, 스플릿 T 형강의 기하학적 형상, 재료적 물성 특성 등의 변화에 의하여 상이한 거동특성을 나타낸다. 본 논문은 반복하중을 받는 상 하부 스플릿 T 접합부의 구조적 거동에 대해 체계적으로 수행된 3차원 비선형 유한요소 해석으로부터 얻은 결과를 제시하고 있다. 이러한 상 하부 스플릿 T 접합부는 CFT 합성골조의 변위복원 및 충분한 에너지 소산 능력을 확보하기 위하여 초탄성 성질을 갖는 형상기억합금(SMA)과 강으로 제작된 봉과 T-stub가 적용된다. 부가적인 다양한 구조적 거동은 T-stub의 두께 및 게이지 거리로 상 하부 스플릿 T 접합부의 파라미터에 대한 영향을 설명하고 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.305-316
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• 2011

건축물이 크고 높아질수록 고강도 강재의 필요성이 부각 되었고 이러한 요구에 따라 강도와 항복비가 개선된 성능을 가진 강재들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 고강도강재를 사용한 웨트볼트 접합방식을 가지는 모멘트접합부의 거동을 ABAQUS를 사용한 유한요소해석을 통하여 파악하였다. 해석모델은 이미 수행되어진 실험체를 대상으로 하였으며 파괴시까지의 반복하중을 해석모델에 가력하였다. 유한요소해석결과 실제실험으로는 얻기 힘든 여러 가지의 반응지수들을 구하였다. 이러한 지수들은 응력과 변형에 관계한 값으로 소성회전각이 0.003rad, 0.03rad 그리고 파괴시까지 3단계에서 구하였다. 특히 파괴단계에서 일정한 값을 가지는 변형지수는 충분한 소성거동을 하는 접합부의 강재에 요구되어지는 기계적 성질로 제시하였다.