• Earthquakes and Structures
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• 제19권1호
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• pp.29-44
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• 2020

The effectiveness and the sensitivity of a Wireless impedance/Admittance Monitoring System (WiAMS) for the prompt damage diagnosis of two single-storey single-span Reinforced Concrete (RC) frames under cyclic loading is experimentally investigated. The geometrical and the reinforcement characteristics of the RC structural members of the frames represent typical old RC frame structure without consideration of seismic design criteria. The columns of the frames are vulnerable to shear failure under lateral load due to their low height-to-depth ratio and insufficient transverse reinforcement. The proposed Structural Health Monitoring (SHM) system comprises of specially manufactured autonomous portable devices that acquire the in-situ voltage frequency responses of a network of twenty piezoelectric transducers mounted to the RC frames. Measurements of external and internal small-sized piezoelectric patches are utilized for damage localization and assessment at various and increased damage levels as the magnitude of the imposed lateral cycle deformations increases. A bare RC frame and a strengthened one using a pair of steel crossed tension-ties (X-bracing) have been tested in order to check the sensitivity of the developed WiAMS in different structural conditions since crack propagation, damage locations and failure mode of the examined frames vary. Indeed, the imposed loading caused brittle shear failure to the column of the bare frame and the formation of plastic hinges at the beam ends of the X-braced frame. Test results highlighted the ability of the proposed SHM to identify incipient damages due to concrete cracking and steel yielding since promising early indication of the forthcoming critical failures before any visible sign has been obtained.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권2호
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• pp.431-445
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• 2016

Seismic behavior of new composite structural system with a fabricated floor was studied. A two-bay and three-story structural model with the scale ratio of 1/4 was consequently designed. Based on the proposed model, multiple factors including energy dissipation capacity, stiffness degradation and deformation performance were analyzed through equivalent single degree of freedom pseudo-dynamic test with different earthquake levels. The results show that, structural integrity as well as the effective transmission of the horizontal force can be ensured by additional X bracing at the bottom of the rigidity of the floor without concrete topping. It is proved that the cast-in-place floor in areas with high seismic intensity can be replaced by the prefabricated floor without pouring surface layer. The results provide a reliable theoretical basis for the seismic design of the similar structural systems in engineering application.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.37-46
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• 2009

본 연구에서는 1층 1경간 실제크기의 가력 프레임에서 내진보강에 적합한 비좌굴 knee brace을 설치하여 주기하중을 통해 가새의 지진저항능력을 실험하였다. 볼트 고정 채널이 이용된 비좌굴 knee brace는 지진력에 저항하는 코어와 두 개의 철골 플레이트로 만들어졌고 단면의 형태는 코어의 국부좌굴과 횡좌굴에 저항하도록 하였다. 비좌굴 kneebrace는 현장에서 조립이 용이하고, 시공방법 또한 간단하여 공간에 제약이 있는1층에 필로터를 가진 중저층 RC건물의 내진 보수/보강에 효과적으로 사용할 수 있다. 각 실험체에 대한 변수로 중심코어의 크기와 외부 보강재의 크기, 가이드 플레이트의 유무 등으로 정하였으며, 실험을 통해 얻어진 힘-변위 이력곡선을 통해 중심코어의 크기가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 가이드 플레이트의 유무에 따라 압축강도 수정계수와 파괴형태가 달라지는 것을 알 수 있었다. 각 실험체에 대한 결과는 AISC 2005 Seismic Provisions 규정에서 제시한 누적 연성도와 누적 소산에너지 측면에서도 충분한 효과를 발휘하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.75-85
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• 2010

최근 초고층 건물에 구조적인 측면을 고려한 Freeform Structure라는 개념이 등장하고 있다. 이 형태는 Diagrid, Cantilevered, Tilted로 대변될 수 있는데 특히 다이아 그리드 시스템은 횡저항에 하중의 흐름을 가새 프레임을 따라 분산시킴으로써 효율적인 거동을 보이기 때문에 그만큼 부재를 경량화시킬 수가 있다. 그러나 Diagrid 구조시스템의 내진성능 평가를 위한 반응수정계수에 대한 신뢰성 있는 자료가 없기 때문에 우수한 내진성능이 예상됨에도 불구하고 기타구조 등으로 설계되고 있다. 본 연구에서는 실대형 실험을 통해 Diagrid 구조의 반응수정계수를 실험적으로 규명하고자 한다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.21-33
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• 2014

The tied braced frame (TBF) system was developed to achieve uniform seismic inelastic demand along the height of multi-storey eccentrically braced steel frames. A modular tied braced frame (M-TBF) configuration has been recently proposed to reach the same objective while reducing the large axial force demand imposed on the vertical tie members connecting the link beams together in TBFs. M-TBFs may however experience variations in storey drifts at levels where the ties have been removed to form the modules. In this paper, the possibility of reducing the discontinuity in displacement response of a 16-storey M-TBF structure by introducing energy dissipating (ED) devices between the modules is examined. Two M-TBF configurations are investigated: an M-TBF with two 8-storey modules and an M-TBF with four 4-storey modules. Three types of ED devices are studied: friction dampers (FD), buckling restrained bracing (BRB) members and self-centering energy dissipative (SCED) members. The ED devices were sized such that no additional force demand was imposed on the discontinuous tie members. Nonlinear response history analysis showed that all three ED systems can be used to reduce discontinuities in storey drifts of M-TBFs. The BRB members experienced the smallest peak deformations whereas minimum residual deformations were obtained with the SCED devices.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.171-176
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• 2011

The purposes of the research were to evaluate system performance and response of building structure under external load for full scale modal-testing-tower applied toggle bracing and lead rubber damper(LRD). The dynamic properties of the structure were measured before and after installing damper under harmonic excitation using the AMD and the results were compared. The harmonic excitation condition is to increase 0.01Hz sine sweep signal from 0.49Hz to 0.63Hz. As a result of measuring resonant frequency, before installing damper is 0.55Hz and after installing damper is 0.62Hz. The experimental results after installing damper were also distinguished from simulation results and the main cause of this results is temperature dependency property of rubber material.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.725-734
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• 2012

모듈화된 급속시공 교량 구조물의 하부구조 형식으로 충전 원형강관을 이용한 교각 구조물을 제안하였다. 다수의 충전강관을 연결하여 표준화된 제품으로 생산하여 운반 조립할 수 있는 구조 상세와 연결 상세를 제안하였다. 제안된 구조상세와 연결상세를 반영한 모듈러 교각의 정적실험을 강축과 약축에 대해서 횡변위 조건으로 수행하였다. 단일 기둥으로 설계한 것에 비하여 모듈러 CFT 교각 시스템이 브레이싱으로 연결된 편심효과로 인해 5.23배 높은 휨강성을 나타내었고 휨강도도 6배 이상 증가하였다. 합리적인 설계를 위해서는 모듈러 CFT 교각을 프레임으로 모델링하여 응력 및 처짐 검토를 수행하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 교각을 구성하는 기둥간의 간격 조정을 통해서 필요한 내하력을 확보할 수 있을 것으로 판단되고 설계를 위한 고려사항을 제안하였다.