• Computers and Concrete
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• 제19권6호
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• pp.689-699
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• 2017

An energy-based approach for determining earthquake safety of reinforced concrete frame structures is presented. The developed approach is based on comparison of plastic energy capacities of the structures with plastic energy demands obtained for selected earthquake records. Plastic energy capacities of the selected reinforced concrete frames are determined graphically by analyzing plastic hinge regions with the developed equations. Seven earthquake records are chosen to perform the nonlinear time history analyses. Earthquake plastic energy demands are determined from nonlinear time history analyses and hysteretic behavior of earthquakes is converted to monotonic behavior by using nonlinear moment-rotation relations of plastic hinges and plastic axial deformations in columns. Earthquake safety of selected reinforced concrete frames is assessed by using plastic energy capacity graphs and earthquake plastic energy demands. The plastic energy dissipation capacities of the frame structures are examined whether these capacities can withstand the plastic energy demands for selected earthquakes or not. The displacements correspond to the mean plastic energy demands are obtained quite close to the displacements determined by using the procedures given in different seismic design codes.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.51-60
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• 2009

안전한 내진설계를 위해서는 각 부재에 요구되는 소성변형 요구량을 정확히 예측하여야 한다. 본 연구에서는 등가정적내진설계에 쉽게 활용할 수 있도록, 복잡한 비선형해석 없이 탄성해석을 사용하여 모멘트골조 부재의 소성변형을 평가하는 방법을 개발하였다. 각 부재의 소성변형은 부재 강성과 탄성해석 결과로부터 직접 결정되는 층간변위비 요구량 및 모멘트 재분배 등의 설계 변수로부터 결정된다. 제안된 방법을 8층 2경간의 모멘트골조에 적용하고, 비선형해석을 통하여 제안된 방법의 정확성을 검증하였다. 검증결과, 제안된 방법은 비선형거동에 의한 층간변위비 요구량과 각 부재의 소성변형 요구량을 정확히 평가하였다. 제안된 방법은 부재연성설계와 같은 신축건물의 내진설계에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 기존건물의 내진성능평가에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.715-723
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• 2001

이 논문은 T-스티프너보강된 GFT기둥-H형강보 실대형 접합부의 거동을 나타낸다. 수직요소와 수평요소로 구성된 6개 실험체의 T-스트프너는 보의 전소성모멘트에 대한 강도비를 주요변수로 하여 제작되었다. 실험을 통하여 얻은 주요 내용은 강도, 강성과 소성회전능력이다. 모든 실험체는 대체로 안정된 이력거동을 나타내었으며, 특히 수평요소는 수직요소보다 강도와 강성에 더욱더 큰 영향을 준다. 보의 소성회전성능에 있어서, 조기에 파단한 TS-2를 제외한 실험체들의 평균 보소성회전각은 2.97% rad.이다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권1호통권24호
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• pp.11-20
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• 2007

본 연구에서는 H형 기둥-보 접합부에서 스캘럽 주변의 파단을 피하기 위해 스캘럽을 생략하고 보와 기둥의 쉬어탭을 볼트로 체결한 후 보 플랜지의 양면에 커버 플레이트와 리브로 보강하는 방법을 제안하였다. 스캘럽을 생략함으로써 스캘럽에서의 응력집중의 빈도를 줄이고 용접부 주위에서의 취성파괴를 방지하여 건축물의 내진성능을 향상시키는데 본 연구의 목적을 둔다. 본 목적을 위해 총 4개의 실험체를 제작하고 반복 가력 실험을 실시하였다. 주요 실험변수는 패널존 강도비이고 실험체의 항복강도, 초기강성, 총소성회전에 대한각 부재의 기여도, 에너지 소산능력으로부터 제작된 실험체들이 특수모멘트골조 내진규정에 만족을 하는지와 실험에 사용된 변수에 대한 여러 영향을 밝히고자 하였다. 그 결과 모든 실험체는 층간변위 4%, 총소성회전 0.03rad.에 충분이 도달하여 1997 AISC의 내진규정에 따라 특수모멘트골조에 만족할 것이라 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.731-740
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• 2011

KCI 2007, ACI 318-08에 제시된 모멘트재분배 방법은 등분포 중력하중을 받는 연속 휨재에 대하여 검증된 방법이다. 횡하중에 의한 모멘트재분배 및 비탄성 거동은 중력하중과 전혀 다른 메커니즘을 발생된다. 이 연구에서는 기초역학에 근거하여 중력하중과 횡하중을 받는 철근콘크리트 모멘트골조의 보에 발생되는 모멘트재분배와 소성변형의 관계를 정량화하고, 이로부터 보의 소성변형능력에 근거한 모멘트재분배 설계법을 제안하였다. 제안된 모멘트재분배비는 KCI 2007, ACI 318-08 등 기존 설계기준과 마찬가지로 극한한계상태의 단면해석으로 결정되는 철근의 인장변형률로 정의된다. 또한 모멘트재분배비는 경간, 철근비, 단면강성, 변형경화 거동에 의하여 영향을 받는다. 제안된 방법을 사용하여 탄성해석으로 구한 설계모멘트를 재분배시키는 설계 가이드라인 및 예제를 제시하였다.

• Computers and Concrete
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• 제14권3호
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• pp.279-297
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• 2014

This paper investigates the effects of confinement reinforcement and concrete strength on nonlinear behaviour of reinforced concrete buildings (RC). For numerical application, an eleven-storey and four bays reinforced concrete frame building is selected. Nonlinear incremental static (pushover) analyses of the building are performed according to various concrete strengths and whether appropriate confinement reinforcement, which defined in Turkish seismic code, exists or not at structural elements. In nonlinear analysis, distributed plastic hinge model is used. As a result of analyses, capacity curves of the frame building and moment-rotation curves at lower end sections of ground floor columns are determined. These results are compared with each other according to concrete strength and whether appropriate confinement reinforcement exists or not, respectively. According to results, it is seen that confinement reinforcement is important factor for increasing of building capacity and decreasing of rotations at structural elements.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.397-402
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• 2003

This paper presents strut-and-tie models for predicting shear strength of RC interior beam-column joints considering the plastic hinge rotation of adjacent beams. On seismic design of frame system, it is controlled beams to occur plastic hinges and to be ductile so as to dissipate earthquake energy efficiently. The plastic hinge deformation of beams is used as analysis parameter in terms of strain of beam tensile bars at column face. The shear strengths of beam-column joints are evaluated by combining direct strut mechanism with truss mechanism. It is assumed that the max force transferred by direct strut mechanism is based on the strength of cracked concrete element, and that by truss mechanism is based on bond capacity.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권4호
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• pp.441-453
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• 2017

In Y-shaped eccentrically braced frame fabricated with high strength steel (Y-HSS-EBF), link uses conventional steel while other structural members use high strength steel. Cyclic test for a 1:2 length scaled one-bay and one-story Y-HSS-EBF specimen and shake table test for a 1:2 length scaled three-story Y-HSS-EBF specimen were carried out to research the seismic performance of Y-HSS-EBF. These include the failure mode, load-bearing capacity, ductility, energy dissipation capacity, dynamic properties, acceleration responses, displacement responses, and dynamic strain responses. The test results indicated that the one-bay and one-story Y-HSS-EBF specimen had good load-bearing capacity and ductility capacity. The three-story specimen cumulative structural damage and deformation increased, while its stiffness decreased. There was no plastic deformation observed in the braces, beams, or columns in the three-story Y-HSS-EBF specimen, and there was no danger of collapse during the seismic loads. The designed shear link dissipated the energy via shear deformation during the seismic loads. When the specimen was fractured, the maximum link plastic rotation angle was higher than 0.08 rad for the shear link in AISC341-10. The Y-HSS-EBF is a safe dual system with reliable hysteretic behaviors and seismic performance.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.1-9
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• 2007

본 논문에서는 철근콘크리트 모멘트 골조의 보-기둥 접합부에 대한 비탄성 회전 능력의 성능을 조사한 연구 결과를 하고 있다. 총 91개의 보-기둥 접합부 실험체에 대해 상세히 조사되었으며, 그 중 28개의 실험체는 ACI 318-02의 상세 요구에 기초하여 특수 모멘트 골조 접합부로서 분류되었다. AISC-97 내진 기준에서 철골 모멘트 골조 접합부를 위해 정의된 허용기준이 분류된 철근콘크리트 모멘트 골조의 접합부에 대해 평가하기 위해서 사용되었다. 특수 모멘트 골조 접합부에 대한 설계 상세를 만족하는 28개의 실험체 중 27개의 특수 모멘트 골조 접합부가 충분한 강도를 가지고 있었으며, 급격한 강도 감소 없이 0.03 rad.의 소성 회전에 대해 연성 거동을 발휘할 수 있음을 보여 주었다. 접합부의 전단 강도, 기둥과 보에 대한 휨 강도 비율, 접합부내에서의 횡방향 철근비 등에 대한 제한이 보-기둥 접합부의 만족스런 내진 성능을 보여주는데 중요한 역할을 하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권5호
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• pp.621-634
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• 2018

Flush end-plate (FEP) beam-to-column joints are commonly used for gravity load resisting parts in steel multi-storey buildings. However, in seismic resisting structures FEP joints should also provide rotation capacity consistent with the global structural displacements. The current version of EN1993-1-8 recommends a criterion aiming at controlling the thickness of the end-plate in order to avoid brittle failure of the connection, which has been developed for monotonic loading conditions assuming elastic-perfectly plastic behaviour of the connection's components in line with the theory of the component method. Hence, contrary to the design philosophy of the hierarchy of resistances implemented in EN1998-1, the over strength and the hardening of the plastic components are not directly accounted for. In light of these considerations, this paper describes and discusses the results obtained from parametric finite element simulations aiming at investigating the moment-rotation response of FEP joints under cyclic actions. The influence of bolt diameter, thickness of end-plate, number of bolt rows and shape of beam profile on the joint response is discussed and design requirements are proposed to enhance the ductility of the joints.