• 제목/요약/키워드: strength reduction analysis

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Modal strength reduction factors for seismic design of plane steel frames

  • Papagiannopoulos, George A.;Beskos, Dimitri E.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제2권1호
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    • pp.65-88
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    • 2011
  • A new method for the seismic design of plane steel moment resisting frames is developed. This method determines the design base shear of a plane steel frame through modal synthesis and spectrum analysis utilizing different values of the strength reduction (behavior) factor for the modes considered instead of a single common value of that factor for all these modes as it is the case with current seismic codes. The values of these modal strength reduction factors are derived with the aid of a) design equations that provide equivalent linear modal damping ratios for steel moment resisting frames as functions of period, allowable interstorey drift and damage levels and b) the damping reduction factor that modifies elastic acceleration spectra for high levels of damping. Thus, a new performance-based design method is established. The direct dependence of the modal strength reduction factor on desired interstorey drift and damage levels permits the control of deformations without their determination and secures that deformations will not exceed these levels. By means of certain seismic design examples presented herein, it is demonstrated that the use of different values for the strength reduction factor per mode instead of a single common value for all modes, leads to more accurate results in a more rational way than the code-based ones.

고장력강 적용을 통한 프런트 사이드 멤버의 경량화 (Weight Reduction of Front Side Member with High Strength Steel)

  • 이상곤;최창현;신철수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1487-1490
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    • 2004
  • In this study, the crash analysis was carried out to evaluate the influence of steel sheet grade and thickness on weight reduction and crash characteristics for front side member which had an important role of absorbing the impact energy during front and side impact. In order to achieve the aim of this study the reverse engineering was applied to obtain 3D model of front side member from BIW for the FE simulation. In the result, the crashworthiness of front side member is considerably improved with steel sheet strength and thickness increase. Also, the weight reduction in automotive parts for the improvement of the fuel efficiency can be easily achieved with applying high strength steel without deterioration of crashworthiness.

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강도 감소법에 의한 지하수위를 고려한 FEM 사면안정해석 (Slope Stability Analysis Considering Seepage Conditions by FEM Using Strength Reduction Technique)

  • 김영민
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.97-102
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    • 2004
  • 본 논문은 기존의 한계 평형법 보다 사면의 파괴거동을 잘 묘사할 수 있는 유한요소법에 의한 사면의 안전율을 결정하는 방법에 대하여 기술하였다. 특히, 지하수위를 고려하는 사면의 파괴거동을 강도감소법에 의한 유한요소법으로 산정하였다. 그 결과, 강도 감소법을 이용한 FEM해석방법이 사면의 안정해석에 대하여 파괴거동과 안전율을 구하는데 유효한 수단임을 보여 주었다. 그리고 지하수 상승경우와 지하수 급강하 사면의 경우에 대하여 자세히 분석하였으며, 한계평형법인 Bishop간편법 해석결과와 비교, 검토하였다.

치수효과를 고려한 특별직교이방성 샌드위치 슬래브교량의 파괴강도해석 (Size Effects in the Failure of Specially Orthotropic Sandwich Slab Bridges)

  • 한봉구;이용호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권3호통권70호
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    • pp.333-344
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    • 2004
  • 복합재료는 건설공학 분야의 해석, 설계, 제작, 건설, 품질 제어 등에서 경제적이고 효율적인 재료로 사용될 수 있다. 많은 교량 구조물중 거더, 가로보로 이루어진 콘크리트 상판은 특별직교이방성판으로 거동한다. 이러한 경계조건을 갖는 단면 혹은 불규칙한 단면을 갖는 시스템은 해석적인 해를 구하기가 매우 어렵다. 이러한 문제에 대한 해석을 위해서 유한차분법이 이용되었다. 본 논문에서는 인장강도 감소율을 적용하여 파괴강도 해석을 수행하였다. 또한 이러한 경우에 대한 수치해석을 수행하였다. 응력영역에 대한 Tasi-Wu의 파괴기준을 적용하였다.

Design parameter dependent force reduction, strength and response modification factors for the special steel moment-resisting frames

  • Kang, Cheol Kyu;Choi, Byong Jeong
    • Steel and Composite Structures
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    • 제11권4호
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    • pp.273-290
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    • 2011
  • In current ductility-based earthquake-resistant design, the estimation of design forces continues to be carried out with the application of response modification factors on elastic design spectra. It is well-known that the response modification factor (R) takes into account the force reduction, strength, redundancy, and damping of structural systems. The key components of the response modification factor (R) are force reduction ($R_{\mu}$) and strength ($R_S$) factors. However, the response modification and strength factors for structural systems presented in design codes were based on professional judgment and experiences. A numerical study has been accomplished to evaluate force reduction, strength, and response modification factors for special steel moment resisting frames. A total of 72 prototype steel frames were designed based on the recommendations given in the AISC Seismic Provisions and UBC Codes. Number of stories, soil profiles, seismic zone factors, framing systems, and failure mechanisms were considered as the design parameters that influence the response. The effects of the design parameters on force reduction ($R_{\mu}$), strength ($R_S$), and response modification (R) factors were studied. Based on the analysis results, these factors for special steel moment resisting frames are evaluated.

한계평형법과 개별요소법을 이용한 보은지역 암반사면 안전율 비교해석 (Comparison Analysis of Factor of Safety on Rock Slope in Boeun Region Using Limit Equilibrium Method and Distinct Element Method)

  • 이지수;유광호;박혁진;민경덕
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.643-650
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    • 2002
  • The large planar failure has occurred in a rock cut slope of highway construction site in Boeun. This area is considered as unstable since the discontinuities whose orientations are similar to the orientation of the failure plane, are observed in many areas. Therefore, several analysis techniques such as SMR, stereographic analysis, limit equilibrium, numerical analysis, which are commonly used in rock slope stability analysis, are adopted in this area. In order to analyze the stress redistribution and nonlinear displacement caused by cut, which are not obtained in limit equilibrium method, the UDEC and shear strength reduction technique were used in this study Then the factors of safety evaluated by shear strength reduction technique and limit equilibrium were compared. In addition, the factor of safety under fully saturated slope condition was calculated and subsequently, the effect of the reinforcement was evaluated.

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강도 정수와 경사도 변화를 활용한 비탈면 해석기법에 따른 안전율 변화에 관한 연구 (A Study on Change of Safety Factor according to Slope Analysis Method using Strength Parameters and Slope Change)

  • 문효종;심정훈;정지수;이승호
    • 지질공학
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    • 제27권1호
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    • pp.31-40
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    • 2017
  • 한계평형법에 의한 비탈면 안정성 해석은 활동면을 반복적인 해석 후 임계면을 설정하여 해석을 수행하고, 지반이 균질한 경우에만 적용이 가능하며, 안전율만 산정 할 수 있는 단점이 있다. 그러나 강도감소법을 적용한 해석에서는 수행자가 여러 가지 측면에 대해서 판단하고, 안전율을 산정 할 수 있는 장점 등이 있다. 본 연구에서는 동일한 크기의 비탈면을 대상으로 한계평형해석과 강도감소법을 활용하여 경사도 변화에 따른 두 해석법 간의 안전율 변화 양상과 점착력과 내부마찰각의 변화에 따른 안전율 변화 추이를 비교 분석하였다. 각각의 해석법에 따른 안정해석 분석 결과 지반내 응력, 변위와 변형률 등을 종합적으로 검토할 수 있는 강도감소법이 활용도가 높을 것으로 판단된다.

블리딩 저감제를 사용한 콘크리트의 성능분석에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Properties Analysis of Concrete Using Bleeding Reduction Agent)

  • 전충근;김경민;황인성;신병철;한천구
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.669-674
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    • 2002
  • This paper describes the properties analysis of concrete using bleeding reduction agent. According to the results, the fluidity and the air content of fresh concrete with increase of bleeding reduction agent show little difference in compare with plain concrete which does not use bleeding reduction agent. The efficiency of bleeding reduction agent is confirmed because in variation of W/C and slump, the increase of bleeding reduction agent dosage reduces bleeding remarkably. And the compressive strength of hardened concrete does not show any differences with increase the dosage of bleeding reduction agent. Bleeding reduction agent does not have bad effect on the quality of concrete such as fluidity, air content and the strength of hardened concrete and so on, the dosage of it can reduce bleeding effectively.

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Soil structure interaction effects on structural parameters for stiffness degrading systems built on soft soil sites

  • Aydemir, Muberra Eser
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제45권5호
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    • pp.655-676
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    • 2013
  • In this study, strength reduction factors and inelastic displacement ratios are investigated for SDOF systems with period range of 0.1-3.0 s considering soil structure interaction for earthquake motions recorded on soft soil. The effect of stiffness degradation on strength reduction factors and inelastic displacement ratios is investigated. The modified-Clough model is used to represent structures that exhibit significant stiffness degradation when subjected to reverse cyclic loading and the elastoplastic model is used to represent non-degrading structures. The effect of negative strain - hardening on the inelastic displacement and strength of structures is also investigated. Soil structure interacting systems are modeled and analyzed with effective period, effective damping and effective ductility values differing from fixed-base case. For inelastic time history analyses, Newmark method for step by step time integration was adapted in an in-house computer program. New equations are proposed for strength reduction factor and inelastic displacement ratio of interacting system as a function of structural period($\tilde{T}$, T) ductility (${\mu}$) and period lengthening ratio ($\tilde{T}$/T).

감소계수 상호영향을 고려한 지오그리드의 장기성능 해석 (Analysis of Long-Term Performance of Geogrids by Considering Interaction among Reduction Factors)

  • 전한용;김원춘;장연수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권7호
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    • pp.55-65
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    • 2012
  • 지오그리드의 장기허용강도를 산출할 때 사용되는 총 감소계수는 내시공성 감소계수($RF_{ID}$), 내화학성 감소계수($RF_D$), 크리프 감소계수($RF_{CR}$) 등이 적용된다. 지오그리드의 단기인장강도에 대한 감소계수를 고려한 허용인장강도 산출 모델의 경우 감소계수들 사이의 상호 작용력을 고려하지 않는 한계를 가지고 있다. 접점강도는 인장강도와 마찬가지로 시공 시 손상이나 화학적 분해에 의하여 감소하게 된다. 기존의 단일접점강도 시험 방법은 치수효과를 고려할 수 없기에 결과의 편차가 큰 시공 시 손상된 시험편의 접점강도를 측정하는데 적합하지 않다. 또한 시공 시 손상에 의한 전단강도 변화에 대한 연구도 전혀 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 다양한 조건을 고려하여 지오그리드의 장기성능에 영향을 미치는 감소계수들을 재평가하고 감소계수 사이의 상호 작용을 고려하여 정확한 장기허용강도를 구하려고 한다. 내시공성 시험과 내화학성 시험 후 크리프 시험결과 총 감소계수는 GRI GG-4 시험값보다 작게 나타났다. 내시공성 시험과 내화학성 시험 후 접점강도의 감소계수는 인장강도 감소계수보다 더 작게 나타났다. 내시공성 시험후 전단강도 차이가 나타나지 않거나 증가함을 나타내었다.