• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.69-77
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• 2017

공장생산으로 신속한 시공이 가능한 모듈러 시스템은 하중저항 방식에 따라 보-기둥 프레임식의 개방형 모듈러 시스템과 패널 및 스터드로 이뤄진 폐쇄형 모듈러 시스템으로 구분할 수 있다. 그 중 개방형 모듈러 시스템은 폐쇄형 단면형상으로 모듈간 접합이 어려우며, 특정부분의 하중 집중현상으로 국부좌굴이 발생하여 내력이 저감될 가능성이 있다. 본 연구에서는 기존 모듈러 시스템의 문제점을 해결하기 위하여 절곡형 단면 안에 콘크리트를 채운 합성단면을 사용한 모듈러 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템의 내진 성능 평가를 위해 ATC 40의 능력스펙트럼 해석법을 사용하였으며, 일반적인 모듈러시스템의 결과와 비교하여 성능을 검증하였다. 해석결과에 따르면 성능점에서 합성단면을 사용한 모듈러시스템의 소성힌지 갯수 및 변형량이 적게 나타났다. 이를 토대로 제안된 합성단면의 내진성능이 기존 부재 보다 우수 것으로 판단하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제10권2호
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• pp.329-350
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• 2016

A parametric study was conducted to investigate the seismic deformation demands in terms of drift ratio, plastic base rotation and compression strain on rectangular wall members in frame-wall systems. The wall index defined as ratio of total wall area to the floor plan area was kept as variable in frame-wall models and its relation with the seismic demand at the base of the wall was investigated. The wall indexes of analyzed models are in the range of 0.2-2%. 4, 8 and 12-story frame-wall models were created. The seismic behavior of frame-wall models were calculated using nonlinear time-history analysis and design spectrum matched ground motion set. Analyses results revealed that the increased wall index led to significant reduction in the top and inter-story displacement demands especially for 4-story models. The calculated average inter-story drift decreased from 1.5% to 0.5% for 4-story models. The average drift ratio in 8- and 12-story models has changed from approximately 1.5% to 0.75%. As the wall index increases, the dispersion in the calculated drifts due to ground motion variability decreased considerably. This is mainly due to increase in the lateral stiffness of models that leads their fundamental period of vibration to fall into zone of the response spectra that has smaller dispersion for scaled ground motion data set. When walls were assessed according to plastic rotation limits defined in ASCE/SEI 41, it was seen that the walls in frame-wall systems with low wall index in the range of 0.2-0.6% could seldom survive the design earthquake without major damage. Concrete compressive strains calculated in all frame-wall structures were much higher than the limit allowed for design, ${\varepsilon}_c$=0.0035, so confinement is required at the boundaries. For rectangular walls above the wall index value of 1.0% nearly all walls assure at least life safety (LS) performance criteria. It is proposed that in the design of dual systems where frames and walls are connected by link and transverse beams, the minimum value of wall index should be greater than 0.6%, in order to prevent excessive damage to wall members.

• 화약ㆍ발파
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• 제28권2호
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• pp.108-118
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• 2010

숭의종합운동장은 철근콘크리트 라멘조의 구조물로서 기둥과 슬래브, 보로 구성된 특수구조물이며, 최근까지 국내에서 발파해체를 실시한 구조물과는 달리, 구조물 내부에 슬래브가 존재하며 전광판이 있는 특수한 구조의 형태를 가지고 있다. 발파해체는 외야석 좌측구간부터 실시하고 관중석의 붕괴는 좌측부터 2열의 기둥을 1개의 블록으로 선정하여 우측으로 연속적으로 붕괴되는 공법을 적용하였고, 높이가 높은 전광판은 전도공법을 적용하였다. 뿐만 아니라 다목적 방호재인 물주머니(water bag)를 적용하여 분진제어를 실시하였다. 그 결과 숭의종합운동장 특수구조물해체는 성공적인 것으로 평가되고 있다.

• 지질공학
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• 제30권3호
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• pp.279-288
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• 2020

샌드댐이란 하천의 횡단에 보 등을 설치하고 확보된 공간에 모래와 같은 투수성 재료와 물을 함께 채운 후, 공극내의 물을 저장하여 사용하기 위한 구조물이다. 주로 아프리카 케냐를 중심으로 많은 사례가 보고되고 있는 샌드댐에 관해 본 연구에서는 샌드댐의 구조적 안전과 취수량 증대를 위한 설계 방안을 제시하였다. 첫째, 샌드댐의 콘크리트 벽체의 안정성을 확보하기 위해 철근을 가시철근으로 연결, 시공의 편리함을 제시했다. 둘째, 지오텍스타일을 이용하여 증발을 45%에서 8%로 감소시킬 수 있었고 수평방향 투수배출량도 크게 줄일 수 있어 취수량은 기존대비 약 2.4배 증가되는 것을 알 수 있었다. 이 밖에도 수질개선을 위한 침사지 설계로 여과효율을 높였고, 토양수분장력계를 통한 모니터링 방법도 제시하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제6권1호
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• pp.71-87
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• 2014

Interaction between closely-spaced buildings subject to earthquake induced strong ground motions, termed in the literature as "seismic pounding", occurs commonly during major seismic events in contemporary congested urban environments. Seismic pounding is not taken into account by current codes of practice and is rarely considered in practice at the design stage of new buildings constructed "in contact" with existing ones. Thus far, limited research work has been devoted to quantify the influence of slab-to-slab pounding on the inelastic seismic demands at critical locations of structural members in adjacent structures that are not aligned in series. In this respect, this paper considers a typical case study of a "new" reinforced concrete (R/C) EC8-compliant, torsionally sensitive, 7-story corner building constructed within a block, in bi-lateral contact with two existing R/C 5-story structures with same height floors. A non-linear local plasticity numerical model is developed and a series of non-linear time-history analyses is undertaken considering the corner building "in isolation" from the existing ones (no-pounding case), and in combination with the existing ones (pounding case). Numerical results are reported in terms of averages of ratios of peak inelastic rotation demands at all structural elements (beams, columns, shear walls) at each storey. It is shown that seismic pounding reduces on average the inelastic demands of the structural members at the lower floors of the 7-story building. However, the discrepancy in structural response of the entire block due to torsion-induced, bi-directionally seismic pounding is substantial as a result of the complex nonlinear dynamics of the coupled building block system.

• Earthquakes and Structures
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• 제14권5호
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• pp.411-424
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• 2018

This study explores the inelastic behavior of systems with flexible base. The use of a single degree of freedom system (ESDOF) with equivalent ductility to represent the response of flexible base systems is discussed. Two different equations to compute equivalent ductility are proposed, one which includes the contribution of rigid body components, and other based on the overstrength of the structure. In order to asses the accuracy of ESDOF approach with the proposed equations, the behavior of a 10-story regular building with reinforced concrete (RC) moment resisting frames is studied. Local and global ductility capacity and demands are used to study the modifications introduced by base flexibility. Three soil types are considered with shear wave velocities of 70, 100 and 250 m/s. Soil-foundation stiffness is included with a set of springs on the base (impedance functions). Capacity curves of the building are computed with pushover analysis. In addition, non linear time history analysis are used to asses the ductility demands. Results show that ductility capacity of the soil-structure system including rigid body components is reduced. Base flexibility does not modify neither yield and maximum base shear. Equivalent ductility estimated with the proposed equations is fits better the results of the numerical model than the one considering elastoplastic behavior. Modification of beams ductility demand due to base flexibility are not constant within the structure. Some elements experience reduced ductility demands while other elements experience increments when flexible base is considered. Soil structure interaction produces changes in the relation between yield strength reduction factor and structure ductility demand. These changes are dependent on the spectral shape and the period of the system with fixed and flexible base.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.186-194
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• 2007

This study was performed to compare the load-carrying capacities of the reinforced concrete structure between the carbon fiber adhesion reinforcement method and the external post-tensioning method and further estimate the effective stress of the reinforced material by analyzing the experimental reinforcing effect of each method and the behavior resulting from each method. As a result, it was found out that the effective stress of the carbon fiber reinforcement according to the carbon fiber adhesion reinforcement method had an unexpected value, and also, bearing of the stress was found to be far from sharing thereof. That is to say, while the carbon fiber was bearing the whole stress to some limits, it got to be momentarily ruptured as soon as it went beyond such limits. On the other hand, the external post-tensioning method has the advantage of inducing an initial effective stress by introducing a strain, and thus, it was found that behavior or bearing of the stress was also found to be a solid behavior of the steel wire. This method was also found to be more efficient and excellent than the carbon fiber adhesion reinforcement method in the reinforcing effect or securing the effective stress. Accordingly, we were to discuss the effective stress as comparatively examined, focusing on deriving of the more enhanced reinforcing effect on the basis of the experiment to which the field characteristic is added.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권4호통권65호
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• pp.389-401
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• 2003

본 연구의 목적은 H형강 단면과 콘크리트의 합성단면으로 구성된 보와 기둥의 합성 뼈대구조물에 대해 신뢰성지수를 고려한 최적 단면을 설계할 수 있는 알고리즘을 개발하는데 있다. 합성 뼈대구조물의 최적화 문제는 단면 치수를 설계변수로 취하고 목적함수와 제약조건을 형성한다. 목적함수는 구조물의 총 경비로 형성하고, 제약조건식은 단면응력과 허용응력의 신뢰성지수를 고려하여 유도한다. 합성 뼈대구조물의 단문을 최적화하는 알고리즘은 수정 Newton-Raphson 탐사법을 사용하는 SUMT기법을 사용한다. 본 연구에서 개발된 최적화 알고리즘은 1층 1경간 합성 뼈대구조물과 5층 1경간 합성 뼈대구조물의 수치예에 신뢰성지수(${\beta}=3.0$, ${\beta}=0.0$)를 고려한 합성 뼈대구조물 설계의 실용화를 위하여 적용된다. 제안된 알고리즘의 최적화 가능성과 적용성 그리고 수렴성 등을 살펴보기 위하여 수치결과들을 비교 분석한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제1권3호
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• pp.59-68
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• 1997

대도시에서 초고층 건물의 필요성은 구조 기술자에게 새로운 문제를 안겨주었다. 기둥축소의 효과는 설계 및 시공에 있어 특별한 주의를 요구한다. 기둥의 축소는 칸막이, 마감, 그리고 설비체계와 같이 수직하중을 지탱하도록 고려되어 있지 않은 비구조적인 요소에 영향을 미친다. 또한 각 기둥의 축소량 차이는 주위의 슬래브 및 보와 같은 부재들을 경사지게 한다. 축소량을 예측하는 목적은 부등 축소량의 차이를 미리 보정하는데 있다. 본 연구는 부동 축소량에 의한 주구조부재의 영향에 대한 내용을 다루었다. 자중으로 인해 초지 수직변위를 갖는 52층 철근콘크리트 구조물에 지진하중을 적용하여 구조물에 미치는 영향을 평가하였다. 각 수직구조요소에 대한 축소량은 전산화된 기둥축소 해석 프로그램을 이용하여 예측되었으며 지진하중으로 인한 축소량이 보정된 구조물과 보정되지 않은 구조물 사이의 응력을 조사하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.23-29
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• 2002

거더와 가로보를 포함하는 많은 교량시스템과 콘크리트 상판은 특별직교이방성 판처럼 거동한다. 그런데 Navier나 Levy의 해로 해결할 수 없는 경계조건을 가졌거나, 불규칙 단면을 가진 경에에 해석해를 얻기 것이 매우 어렵다. 더구나 이러한 경우, 고유치 문제에 대한 수치해법은 너무 복잡하다. 그러나 불규칙 단면을 갖는 보와 탑에 대해, 첫 번째 진동모드에 해당하는 고유진동수를 계산하는 방법이 1974년 '김'에 의해 개발되어 발표되었다. 최근에 이 방법은 2차원 문제로 확장되었고 전단변형이 고려된 복합판에 적용되어 왔다. 본 연구에서는 이 방법을 다양한 경계조건을 갖는 특별직교이방성 복합적층판에 적용하여 타당성을 검토하고 그 해석결과를 제시한다.