• 제목/요약/키워드: moment-curvature relation

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Earthquake risk assessment of seismically isolated extradosed bridges with lead rubber bearings

  • Kim, Dookie;Yi, Jin-Hak;Seo, Hyeong-Yeol;Chang, Chunho
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제29권6호
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    • pp.689-707
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    • 2008
  • This study presents a method to evaluate the seismic risk of an extradosed bridge with seismic isolators of lead rubber bearings (LRBs), and also to show the effectiveness of the LRB isolators on the extradosed bridge, which is one of the relatively flexible and lightly damped structures in terms of seismic risk. Initially, the seismic vulnerability of a structure is evaluated, and then the seismic hazard of a specific site is rated using an earthquake data set and seismic hazard maps in Korea. Then, the seismic risk of the structure is assessed. The nonlinear seismic analyses are carried out to consider plastic deformation of bridge columns and the nonlinear characteristics of soil foundation. To describe the nonlinear behaviour of a column, the ductility demand is adopted, and the moment-curvature relation of a column is assumed to be bilinear hysteretic. The fragility curves are represented as a log-normal distribution function for column damage, movement of superstructure, and cable yielding. And the seismic hazard at a specific site is estimated using the available seismic hazard maps. The results show that in seismically-isolated extradosed bridges under earthquakes, the effectiveness of the isolators is much more noticeable in the columns than the cables and girders.

반복하중을 받는 콘크리트충전 강합성 기둥의 연성에 관한 연구 (A Study on the Ductility of Concrete-Filled Composite Columns under Cyclic Loading)

  • 송준엽;권영봉;김성곤
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권6호
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    • pp.11-19
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    • 2001
  • 일정한 축하중과 반복적인 횡하중을 받는 콘크리트충전 강합성 기둥의 내진성능에 관한 실험적인 연구가 수행되었다. 강합성 기둥은 충전콘크리트가 강판의 국부좌굴로 인한 내측방향의 변형을 억제하고, 강판의 콘크리트 측압에 대한 구속효과와 같은 상호작용에 의해서 콘크리트와 강재의 단순누가강도 이상의 강도증진효과를 가지며, 강재 및 콘크리트기둥에 비해 우수한 연성 및 에너지 흡수능력을 나타내었다. 단면분할법을 이용하여 콘크리트충전 강합성 기둥의 비선형 모멘트-곡률 관계를 예측해 보았으며, 이는 실험결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또한, 구조물의 내진설계의 중요한 요소인 강합성 기둥의 연성 및 응답수정계수를 평가해 보았다. 실험결과 강합성 기둥은 효과적인 내진구조 부재로 판단되었다.

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A failure criterion for RC members under triaxial compression

  • Koksal, Hansan Orhun
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제24권2호
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    • pp.137-154
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    • 2006
  • The reliable pushover analysis of RC structures requires a realistic prediction of moment-curvature relations, which can be obtained by utilizing proper constitutive models for the stress-strain relationships of laterally confined concrete members. Theoretical approach of Mander is still a single stress-strain model, which employs a multiaxial failure surface for the determination of the ultimate strength of confined concrete. Alternatively, this paper introduces a simple and practical failure criterion for confined concrete with emphasis on introduction of significant modifications into the two-parameter Drucker-Prager model. The new criterion is only applicable to triaxial compression stress state which is exactly the case in the RC columns. Unlike many existing multi-parameter criteria proposed for the concrete fracture, the model needs only the compressive strength of concrete as an independent parameter and also implies for the influence of the Lode angle on the material strength. Adopting Saenz equation for stress-strain plots, satisfactory agreement between the measured and predicted results for the available experimental test data of confined normal and high strength concrete specimens is obtained. Moreover, it is found that further work involving the confinement pressure is still encouraging since the confinement model of Mander overestimates the ultimate strength of some RC columns.

단면해석법을 이용한 합성형 휨 부재의 재령 종속적 처짐해석 (Concrete Aging-Dependent Deflection Analysis of Flexural Composite Members Using Sectional Analysis Method)

  • 성원진;김정현;이용학
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.155-162
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    • 2004
  • 초기재령 콘크리트의 탄성계수 변화와 크리프 및 건조수축 현상을 고려하는 강 합성 거더의 시간종속적 처짐해석을 수행하였다. 초기재령 콘크리트의 탄성계수 발현과정을 고려한 구성관계는 총 응력-변형률 관계를 Taylor의 선형급수 확장을 이용하여 기준시간에 관하여 확장함으로써 시간종속적 증분형태로 유도하였다. 강 박스거더의 단면형상 변화 위치와 지점부를 기준하여 거더를 분할하고 분할된 구간에서 단면해석을 통해 곡률을 구하여 2차 다항식으로 가정한 처짐곡선에 경계조건을 적용함으로써 처짐곡선의 증분관계식을 유도하였다. 부모멘트 구간의 강 박스 하단에 콘크리트를 타설한 이중합성 박스거더의 초기재령 거동해석을 수행하였으며, 강 박스 하단의 콘크리트 타설두께가 거더의 거동에 주는 영향을 수치해석 결과를 통해 분석하였다. 끝으로, 보 요소를 이용한 유한요소해석 결과와 개발된 단면해석법을 이용한 해석 결과를 비교함으로써 정확성을 검증하였다.

합성보의 부착슬립 효과를 고려한 유한요소 기반의 수치해석모델 (FE Based Numerical Model to Consider Bond-slip Effect in Composite Beams)

  • 곽효경;황진욱
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.95-110
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    • 2010
  • 본 논문에서는 합성보의 부착슬립 효과를 고려할 수 있는 유한요소 수치모델을 제안하고자 한다. 전단연결재가 설치된 슬래브와 거더 경계에서 선형 전단력-슬립 관계를 가정하여, 부착슬립 거동을 해석할 수 있는 수치모델이 구현되었다. 본 수치모델을 통하여 축 방향의 자유도를 부가하지 않고 2절점의 보 요소를 적용하여 합성보 경계에서의 슬립 거동을 고려하는 것이 가능하다. 선형 부분전단 연결이론을 토대로 한 슬립 거동의 지배방정식은 슬래브와 거더 경계에서 힘의 평형상태와 단면 내에서 상수로 가정된 곡률을 바탕으로 결정된다. 또한, 지배방정식 구성에 있어서 요소 양 절점에서의 휨 모멘트 값을 필요로 하기 때문에 유한요소 해석으로 도출되는 상수 모멘트를 요소 내에서 선형으로 분포시켰다. 제안된 수치모델을 적용한 해석결과를 기존 연구의 수치해석 결과 및 실험결과와 비교하였으며, 하중-처짐 곡선의 비교를 통하여 본 모델의 성능을 검증하였다.

합성섬유보강 콘크리트 보의 균열 후 거동 예측 (Realistic Prediction of Post-Cracking Behaviour in Synthetic Fiber Reinforced Concrete Beams)

  • 오병환;김지철;박대균;원종필
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.900-909
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    • 2002
  • 섬유는 콘크리트의 취약점인 인장 및 균열저항성을 증가시켜 그 효용성을 크게 한다. 그러나, 섬유의 균열저항성을 합리적으로 예측하기 위해서는 균열후의 거동예측기법이 정립되어야 한다. 따라서, 본 연구의 목적은 최근 들어 개발되고 있는 구조용 합성섬유 보강콘크리트의 균열후 거동(Post-Cracking Behavior)을 예측하기 위한 해석기법을 제시하는데 있다. 이를 위하여 합성섬유 보강 콘크리트 보의 균열단면해석에 있어서, 우선적으로 균열단면을 강체운동으로 가정하고, 균열폭(crack width) 및 균열면에 대해 기울기 90$^{\circ}$ 인 단일섬유의 인발실험(pullout test)에 의한 인발 하중(pullout load)과 변위(slip)의 관계를 이용하여 개개 섬유의 균열이후 거동을 묘사하였다. 또한 실제 섬유의 매립방향과 매립길이의 다양성을 확률적으로 고려하여 균열면에서의 유효섬유개수를 산정한 뒤에 FRC 보의 휨거동해석을 수행하였고, FRC 보 실험을 시행한 결과와 비교한 결과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 본 해석결과로부터 하중-처짐 곡선, 모멘트-곡률 곡선 등을 도출할 수 있으며, 본 연구의 모델은 일정수준의 균열 저항성 또는 인성지수(toughness performance)를 얻기 위한 섬유의 기하형상을 개발하는데 유용한 방법으로 사용될 수 있다. 또한 평균응답, 파괴모드의 운동학으로 표현된 이 모델은 FRC 보 실험 결과들을 유사하게 예측할 수 있기 때문에 앞으로 섬유보강콘크리트 부재의 합리적인 설계 및 해석에 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Fisher's Angle에 관한 연구 (A STUDY OF FISHER'S ANGLE)

  • 김영수
    • 대한치과보철학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.7-21
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    • 1979
  • This investigation was to analyse normal protrusive and lateral condylar pantographic records written on the sagittal plane and to study components of Fisher's angle and their interrelations. The purpose of this study was limited to (1) discussing the significance of sagittal pantographic record in diagnosis of occlusal disease and(2) basing for reasoning validity of measuring Fisher's angle which has been reported so far. As a result followings were concluded. 1. In each protrusive and lateral condylar movement path, five complicate factors such as initial straightness, distributed simple sigmoid type, simple curvature, initial tiny protruding convexity and tiny repeated sigmoid patterns were noted. Generally each condylar movement path was composed of two to three of these factors. 2. The distribution of positional interrelations of protrusive and lateral condylar paths could be divided into five categories; (a) protrusive-upper, (b) completely coinciding, (c) partially initial coinciding, (d) partially inverted crossing, and (e) completely inverting. Among these, protrusive path-upper positioned condyles were prevailed (79.2%). 3. The distribution of interrelations of protrusive and lateral condylar paths could be devided into five categories according to their distances in the course of movement. Among these, opening (95.8%) and paralleling (66.7%) were prevailing. 4. The involved number of characteristic heterogenous patterns of five categories in protrusive and lateral condylar movement recording relations at one simultaneous recordings was limited to three. However, in case of homogeneous patterns were repeated, usually three to four were included. 5. The maximum distance between protrusive and lateral condylar paths was 1.45mm at the location of 4mm advanced position from centric relation point and 3.90mm at the location of protrusive movement terminal. 6. It seemed to be that ,pantographic records should be consulted other clinical symptoms in order to make certain occlusion diagnosis. 7. At the present moment of investigation, expressing Fisher's angle as a degree revealed a lack due to inherent complexity of protrusive and lateral condylar movement paths. 8. The typical pattern of protrusive and lateral condylar paths written on a pantographic sagittal plate might be described as follows; (a) protrusive condylar path should be positioned upwardly, (b) both mainly be simple curvature, (c) interrelations mainly be opening or paralleling. 9. The mean amounts of separation between protrusive and lateral condylar movement path were $0.75{\pm}0.46$ at 4mm advanced location from centric relation and $1.74{\pm}0.64mm$ at the location of protrusive path terminal.

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