• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제85권3호
• /
• pp.407-417
• /
• 2023

Precast assembled bridge piers with hybrid connection (PASP) use both tendons and socket connections. To study the seismic performance of PASP, a full-scale in-situ test was performed based on an actual bridge project. The elastic-plastic fiber model of PASP was established using finite element software, and numerical analyses were performed to study the influence of prestress degree and socket depth on the PASP seismic performance. The results show that the typical failure mode of PASP under horizontal load is bending failure dominated by concrete cracking at the joint between the column and cushion cap. The cracking of the pier concrete and opening of joints depend on the prestress degree and socket depth. The prestressing tendons and socket connection can provide enough ductility, strength, restoration capability, and bending strength under small horizontal displacements. Although the bearing capacity and post yield stiffness of the pier can be improved to some extent by increasing the prestressing force, ductility is reduced, and residual deformation is increased. Overall, there are reasonable minimum socket depths to ensure the reliability of the socket connection.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제16권2호
• /
• pp.185-196
• /
• 2019

One of the shortcomings of seismic bridge design codes is the lack of clarity in defining the role of different seismic isolation systems with linear or nonlinear behavior in terms of R-factor. For example, based on AASHTO guide specifications for seismic isolation design, R-factor for all substructure elements of isolated bridges should be half of those expressed in the AASHTO standard specifications for highway bridges (i.e., R=3 for single columns and R=5 for multiple column bent) but not less than 1.50. However, no distinction is made between two commonly used types of seismic isolation devices, i.e., elastomeric rubber bearing (ERB) with linear behavior, and lead rubber bearing (LRB) with nonlinear behavior. In this paper, five existing bridges located in Iran with two types of deck-pier connection including ERB and LRB isolators, and two bridge models with monolithic deck-pier connection are developed and their R-factor values are assessed based on the Uang's method. The average R-factors for the bridges with ERB isolators are calculated as 3.89 and 4.91 in the longitudinal and transverse directions, respectively, which are not in consonance with the AASHTO guide specifications for seismic isolation design (i.e., R=3/2=1.5 for the longitudinal direction and R=5/2=2.5 for the transverse direction). This is a clear indicator that the code-prescribed R-factors are conservative for typical bridges with ERB isolators. Also for the bridges with LRB isolators, the average computed R-factors equal 1.652 and 2.232 in the longitudinal and transverse directions, respectively, which are in a good agreement with the code-specified R-factor values. Moreover, in the bridges with monolithic deck-pier connection, the average R-factor in the longitudinal direction is obtained as 2.92 which is close to the specified R-factor in the bridge design codes (i.e., 3), and in the transverse direction is obtained as 2.41 which is about half of the corresponding R-factor value in the specifications (i.e., 5).

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.87-94
• /
• 2020

The present study is aimed to calculate the optimal damping according to the seismic load on the structure with a non-seismic design to perform structure analysis considering the deformation of structural joint connection and panel zone; to develop design program equipped with structural stability of the steel frame structures reinforced with the panel zone and viscous dampers, using the results of the analysis, in order to systematically integrate the seismic reinforcement of the non-seismic structures and the analysis and design of steel frame structures. The study results are as follows: When considering the deformation of the panel zone, the deformation has been reduced up to thickness of the panel double plate below twice the flange thickness, which indicates the effect of the double plate thickness on the panel zone, but the deformation showed uniform convergence when the ration is more than twice. The SMRPF system that was applied to this study determines the damping force and displacement by considering the panel zone to the joint connection and calculating the shear each floor for the seismic load at the same time. The result indicates that the competence of the damper is predictable that can secure seismic performance for the structures with non-seismic design without changing the cross-section of the members.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제51권1호
• /
• pp.78-87
• /
• 2014

Recently the offshore wind turbine development is requested to be installed off south-west coast and Jeju island in Korea. Reliable and robust support structures are required to meet the demand on the offshore wind turbine in harsh and rapidly varying environmental conditions. Monopile is the most preferred substructure in shallow water with long term experiences from the offshore gas and oil industries. This paper presents an optimum design of a monopile connection with grouted transition piece (TP) for the reliable and cost-effective design purposes. First, design loads are simulated for a 5 MW offshore wind turbine in site conditions off the southwest coast of Korea. Second, sensitivity analysis is performed to investigate the design sensitivity of geometry and material parameters of monopile connection based on the ultimate and fatigue capacities according to DNV standards. Next, optimization is conducted to minimize the total mass and resulted in 30% weight reduction and the optimum geometry and material properties of the monopile substructure of the fixed offshore wind turbine.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.303-312
• /
• 2007

경간 40m~100m 정도 경간에 대해 일반적으로 강 박스 거더교에 대한 설계가 이루어지고 있다. 상부구조의 자중을 줄이기 위해서 복합트러스 교량에서 복부의 콘크리트 웹 대신에 강 사재가 사용되고 있다. 이러한 복합트러스 교량의 설계 시 가장 중요한 부분 중의 하나가 콘크리트 상 하부를 연결하는 연결부의 형태이다. 이러한 접합부는 외부에서 작용하는 조합하중을 분담해야하는데, 아직 이러한 접합구조에 대한 명확한 설계기준이 없는 실정이다. 한계상태에서 격점부의 하중전달에 대한 명확한 연구와 설계방법에 대한 조사가 필요하다. 콘크리트 상 하부를 연결하는 격점부 사재는 다양한 연결형태가 있다. 이번 논문에서는 거셋 플레이트에 용접되어진 그룹 스터드 연결재에 관한 연구가 수행되었다. 25mm 절곡 스터드를 사용하여 수행된 전단실험을 통하여 현재의 스터드 간 최소기준 간격을 만족하는 상태에서는 현재의 설계 규정을 사용할 수 있음을 밝혔다. 휨-전단 실험을 통해서는 조합하중이 작용하는 격점부의 상세를 개선하였다. 격점부의 인발강도를 증진시키기 위해서 절곡 스터드가 제안되었고 그룹 스터드의 최 외측 스터드에 적용되었다. 이러한 결과들을 바탕으로 복합 트러스 교량의 개선된 격점부 상세가 개선되고 설계 방안이 제안되었다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권1호
• /
• pp.43-53
• /
• 2014

단일판접합(Single Plate Connections, 이하 SPC라 함)은 단순전단접합의 일종으로 한 장의 강판을 지지부재인 기둥이나 큰보의 웨브에 공장용접하고 보를 현장고력볼트로 접합하기 때문에 시공이 간편하고, 경제성이 있어 강구조 및 합성구조에서 널리 사용되고 있다. 일반형 단일판접합부의 고력볼트는 수직 1열로 2~12개가 사용되며, 단순보의 단부에서 필요한 회전유연성을 확보하기 위하여 고력볼트직경과 구멍형태에 따라 판의 두께를 제한하여 설계한다. SPC에서 편심전단을 받는 고력볼트군의 강도를 산정할 때, 고력볼트의 전단강도나, 판의 지압강도 또는 찢김(Tear-out)강도 중 최소값에 의해 설계강도가 결정되는데, 만약 연단고력볼트의 수직연단거리에 의한 찢김에 의해 고력볼트군의 강도가 결정될 때에는 매우 보수적으로 설계된다. 따라서 본 연구에서는 고력볼트의 반력각도에 의한 실제 경사연단거리를 구하고 이를 근거로 설계강도를 산정하는 설계절차를 제안하였다. 편심전단을 받는 '약-판/강-고력고력볼트' 설계모델의 일반형 단일판접합부 고력볼트군 해석을 위해 탄성벡터법(EVM)과 소성법인 수간회전중심법(ICM)을 이용해 그 효과를 비교하였다. 또한 실용적이고 편리한 설계를 위하여 경사연단거리를 고려한 일반형 단일판접합부의 설계도표를 제안한다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
• /
• 제6권2호
• /
• pp.126-132
• /
• 2014

PURPOSE. This study was conducted to evaluate the influence of the implant-abutment connection design and diameter on the screw joint stability. MATERIALS AND METHODS. Regular and wide-diameter implant systems with three different joint connection designs: an external butt joint, a one-stage internal cone, and a two-stage internal cone were divided into seven groups (n=5, in each group). The initial removal torque values of the abutment screw were measured with a digital torque gauge. The postload removal torque values were measured after 100,000 cycles of a 150 N and a 10 Hz cyclic load had been applied. Subsequently, the rates of the initial and postload removal torque losses were calculated to evaluate the effect of the joint connection design and diameter on the screw joint stability. Each group was compared using Kruskal-Wallis test and Mann-Whitney U test as post-hoc test (${\alpha}$=0.05). RESULTS. The postload removal torque value was high in the following order with regard to magnitude: two-stage internal cone, one-stage internal cone, and external butt joint systems. In the regular-diameter group, the external butt joint and one-stage internal cone systems showed lower postload removal torque loss rates than the two-stage internal cone system. In the wide-diameter group, the external butt joint system showed a lower loss rate than the one-stage internal cone and two-stage internal cone systems. In the two-stage internal cone system, the wide-diameter group showed a significantly lower loss rate than the regular-diameter group (P<.05). CONCLUSION. The results of this study showed that the external butt joint was more advantageous than the internal cone in terms of the postload removal torque loss. For the difference in the implant diameter, a wide diameter was more advantageous in terms of the torque loss rate.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제24권7호
• /
• pp.61-73
• /
• 2008

다수의 말뚝을 캡(확대기초)으로 연결하여 하중을 지지하는 다주식 기초에 대하여 캡의 연결부를 강결합 조건과 힌지결합 조건으로 구분하여 말뚝 반력 해석의 합리성을 분석하였으며, 널리 사용 중인 탄성변위법과 라멘식 프레임 해석에 기반한 비선형 해석기법을 비교하여 검토하였다. 특히 실제 해상 장대교량의 조건을 대상으로 상부구조와 기초를 연계한 전체 구조계 해석 결과를 분석하여 말뚝머리 구속 조건에 대한 기초 부재 단면력 산정의 적정성을 파악하였다. 이를 위해 캡과 연결된 각 말뚝에서 발생하는 휨모멘트, 전단력, 압축력 등 반력을 산정하고 PM상관도 분석과 지지력 산정을 통해 말뚝 부재의 안정성을 검토하였다. 일반적인 규모의 교량, 또는 강성이 크지 않은 말뚝을 적용한 기초에서는 말뚝-캡 결합 조건에 따른 말뚝 단면 설계의 차이가 현저하지 않으나, 말뚝이 지면 위로 일정 길이 이상 돌출되는 다주식 기초의 해상교량에서는 말뚝머리를 힌지로 고려할 경우 지중부에서 매우 큰 휨모멘트와 전단력이 유발되며, 말뚝머리의 수평변위량이 극단적으로 증가하였다. 해상 장대교량에 대해서는 비현실적 가정조건에 기반한 탄성변위법 보다는 말뚝머리를 캡에 강결합하고 말뚝이 탄성판에 지지된 보로 간주하는 라멘(rahmen) 모델링을 통해 상부구조와 연계한 전체 구조계 해석을 수행하는 것이 바람직하다.

• 감성과학
• /
• 제11권4호
• /
• pp.645-652
• /
• 2008

첫번째 질문-포용적 디자인을 진정으로 포용적으로 만드는 방법은 무엇인가. 대부분의 포용적 디자인 제품들이 사용자들에게 그다지 매력을 주지 못하는 이유는 디자이너들이 제품의 사용성의 개선에 치중하면서도 제품과 사용자를 연결해 주는 감성적 가치를 간과하기 때문이다. 디스플레이와 키보드를 크게 하는 등의 사용성의 개선책은 때로 제품을 매력이 없고 관심을 끌지 못하게 만들어 결과적으로 원래의 의도와는 달리 포용성을 충족시키지 못하게 되게 된다. 감성적 디자인이란 단순히 재미있는 제품을 만드는 것이 아니라, 사용하기 즐거운 제품을 만드는 것을 의미한다. 긍정적인 감성적 디자인은 제품에 대한 호감을 증가시켜서 사용자로 하여금 제품에 대한 연결감을 고양시키고, 이러한 감성적 연결감은 제품을 사용하는 것을 즐겁게 할 뿐만 아니라, 사용 방법을 배우는 것 조차 즐겁게 만든다. 또한 제품에 대한 주의를 높이고 지루함을 줄여서 사용성에 따르는 많은 문제를 해결해 준다. 더 많은 사람이 즐겁게 사용한다면 그 제품의 포용성은 더욱 높아질 것이다. 두번째 질문-포용적 디자인은 혁신적인 상품성이 있을 수 없는가. 대개의 포용적 디자인 제품은 혁신적이지 못하고, 따라서 새로운 시장 기회를 만들지 못한다. 감성적 접근방법이 사용자 측면의 가치를 높이는 일이라면, 혁신적 디자인 접근 방법은 시장에서의 가치를 높이는 일이다. 이는 더 많은 기업의 포용적 디자인 제품의 개발을 촉진시키게 된다. 본 논문에서는 포용적 디자인에서의 감성적 디자인 방법의 효과를 조명하고, 감성적 디자인 접근 방법이 포용적 디자인 제품을 혁신적으로 만들 수 있는 가능성을 다룬다. 또한 제시된 디자인 프로세스를 통하여 이러한 과정의 사례를 보여준다.

• 기술사
• /
• 제31권2호
• /
• pp.81-85
• /
• 1998