• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2001
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• pp.208-215
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• 2001

The vertical irregularities occurred in the structure may lessen the overall seismic capacity of the structure. Seismic capacity evaluation guidelines (e.g. FEMA 175, ATC-14) propose the criterion for the vertical irregularities of mass, stiffness and strength respectively. But, the criterion seems groundless and leads us to make a true/false decision only. This study is to draw a reasonable basis on which multi-level grading is possible based fur the evaluation of existing buildings. Time history analysis for 3-,5-, and 10-story steel frame structures has been performed using several earthquake data. ANN (Artificial Neural Network) is introduced to find the relative contribution factor of the irregularities along the irregular position. Also, the application system fur the seismic capacity evaluation can be established using the trained ANN.

• 한국지진공학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.103-111
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• 2001

본 연구에서는 능력스펙트럼법을 이용하여 성능목표를 만족하기 위하여 필요한 점성 감쇠기？ 양을 간단하고 직접적인 방법으로 산정하는 방법에 관하여 연구하였다. 먼저 능력스펙트럼법을 이용하여 구조물의 비탄성 응답을 구하고 구조물의응답과 목표변위의 차이를 이용하여 필요한 유효감쇠비를 구하였다. 그리고 이러한 유효감쇠비를 이용하여 필요한 점성감쇠기의 양을 선정하였다. 본 연구에서 제안한 방법의 타당성을 검증하기 위해 10층의 철골조 건물에 세 가지 유형의 층지진하중을 가하고 제안된 절차에 따라 필요한 감쇠기의 양을 구하였다. 해석결과에 따르면 제안된 방법에 의하여 설계된 점성 감쇠기를 해석 모델에 설치하고 시간이력 해석을 수행한 결과 최대응답은 목표변위와 잘 일치함을 발견하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권2호통권69호
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• pp.235-245
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• 2004

현재 합성 구조가 사용성 측면에서 경제적이고 작업성이 좋으며, 시공상의 편의성 등의 장점이 있다는 것은 일반화된 사실이지만, 자체의 춤이 깊기 때문에 철골조 건물에 적용하기에 여러 가지 비효율적 측면이 있다. 따라서 본 연구에서는 합성보의 전체 춤을 절감할 수 있도록 철골보의 춤내에 콘크리트를 삽입하여 일체화함으로써 철골조 고층건물에서 층고를 최소화 할 수 있는 이른바 "슬림플로어" 공법에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구는 콘크리트에 매입된 비대칭 철골보를 가지는 부분 합성 슬림플로어 시스템의 휨거동에 관한 것이다. 총 8개의 실대형 실험체를 철골보 춤, 전단연결 유무, 슬래브 유효폭, 및 콘크리트 토핑두께 별로 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 별도의 전단연결재를 설치하지 않은 실험체는 자체가 가지고 있는 기계적 화학적 부착응력으로 인해 완전합성보에 비해서 $0.53{\sim}0.95$의 전단합성비를 나타내었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.29-40
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• 2001

상업건축물에서 사용이 증가하고 있는 철골조 건물은 일반적으로 콘크리트 바닥 슬래브와 함께 합성거동하도록 설계된다. 현제 "합성 구조"가 사용성 측면에서 경제적이고 작업성이 좋으며, 시공상의 편의성 등의 장점이 있다는 것은 일반화된 사실이지만, 자체의 춤이 깊기 때문에 철골조 아파트에 적용되기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 이러한 합성의 전체 춤을 절감할 수 있는 반슬림플로어 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 철골보 춤내에 콘크리트 슬래브를 삽입하여 일체화함으로써 철골조 고층건물에서 층고를 최소화 할 수 있는 공법이다. 실험은 12개의 합성슬래브 실험체를 데크현상, 슬래브폭, 스터드볼트의 유무와 콘크리트 토핑두께를 변수로하여 휨성능을 평가하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제90권2호
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• pp.189-208
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• 2024

Artificial intelligence is one of the efficient methods that can be developed to simulate nonlinear behavior and predict the response of building structures. In this regard, an adaptive method based on optimization algorithms is used to train the TSK model of the fuzzy inference system to estimate the seismic behavior of building structures based on analytical data. The optimization algorithm is implemented to determine the parameters of the TSK model based on the minimization of prediction error for the training data set. The adaptive training is designed on the feedback of the results of previous time steps, in which three training cases of 2, 5, and 10 previous time steps were used. The training data is collected from the results of nonlinear time history analysis under 100 ground motion records with different seismic properties. Also, 10 records were used to test the inference system. The performance of the proposed inference system is evaluated on two 3 and 20-story models of nonlinear steel moment frame. The results show that the inference system of the TSK model by combining the optimization method is an efficient computational method for predicting the response of nonlinear structures. Meanwhile, the multi-vers optimization (MVO) algorithm is more accurate in determining the optimal parameters of the TSK model. Also, the accuracy of the results increases significantly with increasing the number of previous steps.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권6호
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• pp.935-956
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• 2016

With the help of advanced image acquisition and processing technology, the vision-based measurement methods have been broadly applied to implement the structural monitoring and condition identification of civil engineering structures. Many noncontact approaches enabled by different digital image processing algorithms are developed to overcome the problems in conventional structural dynamic displacement measurement. This paper presents three kinds of image processing algorithms for structural dynamic displacement measurement, i.e., the grayscale pattern matching (GPM) algorithm, the color pattern matching (CPM) algorithm, and the mean shift tracking (MST) algorithm. A vision-based system programmed with the three image processing algorithms is developed for multi-point structural dynamic displacement measurement. The dynamic displacement time histories of multiple vision points are simultaneously measured by the vision-based system and the magnetostrictive displacement sensor (MDS) during the laboratory shaking table tests of a three-story steel frame model. The comparative analysis results indicate that the developed vision-based system exhibits excellent performance in structural dynamic displacement measurement by use of the three different image processing algorithms. The field application experiments are also carried out on an arch bridge for the measurement of displacement influence lines during the loading tests to validate the effectiveness of the vision-based system.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권5호통권72호
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• pp.587-598
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• 2004

본 연구에서는 합성보의 전체 춤을 절감할 수 있도록 속 빈 프리캐스트 콘크리트 슬래브를 철골보의 춤내에 삽입하여 일체화함으로써 철골조 고층건물에서 층고를 최소화 할 수 있는 이른바 "슬림플로어"공법에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구는 콘크리트에 매입된 비대칭 철골보를 가지는 불완전 합성 슬림플로어 시스템의 휨 거동에 관한 것이다. 총 10개의 실대형 실험체를 철골보 춤, 속빈 프리캐스트 콘크리트 슬래브 춤, 슬래브 유효폭, 및 콘크리트 슬래브의 지지방식 별로 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 매입형 합성보의 경우, 별도의 전단연결재를 설치하지 않아도 자체가 가지고 있는 기계적 화학적 부착응력으로 인해 완전합성보에 비해서 0.48~0.98의 전단합성비를 나타내었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권3호
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• pp.373-390
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• 2020

Hybrid simulation (HS) is a versatile tool for structural performance evaluation under dynamic loads. Although real structural responses are often multiple-directional owing to an eccentric mass/stiffness of the structure and/or excitations not along structural major axes, few HS in this field takes into account structural responses in multiple directions. Multi-directional loading is more challenging than uni-directional loading as there is a nonlinear transformation between actuator and specimen coordinate systems, increasing the difficulty of suppressing loading error. Moreover, redundant actuators may exist in multi-directional hybrid simulations of large-scale structures, which requires the loading strategy to contain ineffective loading of multiple actuators. To address these issues, lately a new strategy was conceived for accurate reproduction of desired displacements in bi-directional hybrid simulations (BHS), which is characterized in two features, i.e., iterative displacement command updating based on the Jacobian matrix considering nonlinear geometric relationships, and force-based control for compensating ineffective forces of redundant actuators. This paper performs performance validation and application of this new mixed loading strategy. In particular, virtual BHS considering linear and nonlinear specimen models, and the diversity of actuator properties were carried out. A validation test was implemented with a steel frame specimen. A real application of this strategy to BHS on a full-scale 2-story frame specimen was performed. Studies showed that this strategy exhibited excellent tracking performance for the measured displacements of the control point and remarkable compensation for ineffective forces of the redundant actuator. This strategy was demonstrated to be capable of accurately and effectively reproducing the desired displacements in large-scale BHS.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권2호
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• pp.205-229
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• 2018

Energy induced by minor earthquake and micro vibration cannot be dissipated by traditional buckling-restrained braces (BRBs). To solve this problem, a new type of hybrid passive control device, named as VE-BRB, which is configured by a BRB with high-damping viscoelastic (VE) layers, is developed and studied. Theoretical analysis, performance tests, numerical simulation and case analysis are conducted to study the seismic behavior of VE-BRBs. The results indicate that the combination of hysteretic and damping devices lead to a multi-phased nature and good performance. VE-BRB's working state can be divided into three phases: before yielding of the steel core, VE layers provide sufficient damping ratio to mitigate minor vibrations; after yielding of the steel core, the steel's hysteretic deformations provide supplemental dissipative capacity for structures; after rupture of the steel core, VE layers are still able to work normally and provide multiple security assurance for structures. The simulation results agreed well with the experimental results, validating the finite element analysis method, constitutive models and the identified parameters. The comparison of the time history analysis on a 6-story frame with VE-BRBs and BRBs verified the advantages of VE-BRB for seismic protection of structures compared with traditional BRB. In general, VE-BRB had the potential to provide better control effect on structural displacement and shear in all stages than BRB as expected.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.555-562
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• 2016

본 논문에서는 Nondominated sorting genetic algorithm-II(NSGA-II)를 이용한 Zipper를 가진 역V형 중심가새골조의 다목적 최적내진설계기법을 제시한다. 부재의 단면성능을 설계변수로 사용하는 제시된 최적화기법은 내진설계를 위해 부재의 강도조건, 구조물의 층간변위조건, 부재의 변형조건 등을 만족시키면서 구조물의 물량과 구조물의 최대 층간변위율을 동시에 최소화하는 문제로 정식화된다. 구조물의 물량과 최대 층간변위율을 최소화하는 이유는 구조물의 비용과 성능을 각각 최적화하기 위해서 이다. 선형 정적해석을 통해 구조물의 강도 및 층간변위 제약 조건을 검토하며, 비선형 정적해석을 통해 구조물의 변형 조건 및 내진성능을 평가한다. 제안된 기법을 검증하기 위해 3층과 6층 Zipper를 가진 역V형 중심가새골조 예제를 사용한다. 이를 통해 얻은 설계안을 초기 설계안과 비교분석하여 제안된 기법의 적용성을 확인한다.