• 제목/요약/키워드: strut slope

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Nonlinear shear strength of pre-stressed concrete beams

  • Rahai, Alireza;Shokoohfar, A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제41권4호
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    • pp.441-458
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    • 2012
  • The shear strength is an important factor in the design of prestressed concrete beams. Therefore, researchers have utilized various methods to determine the shear strength of these elements for the design purposes. To evaluate some of the proposed theoretical methods, numerous models of post-tensioned beams with or without vertical prestressing are selected and analyzed using the finite element method and assuming nonlinear behavior for the materials. In this regard the validity of modeling is evaluated based on some tests results. In the second part of the study two beam specimens are built and tested and their load-deformation curve and cracking pattern are studied. The analytical results consist of compressive strut slope and mid span load deflection are compared with some experimental results, and the results of some codes' formulas. Finally comparing the results of nonlinear analysis with the experimental values, a new formula is proposed for determining strut slopes in prestressed concrete beams.

현장계측에 의한 지반거동 분석 (Ground Movement Analysis by Field Measurements)

  • 전용백;조상완
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.161-168
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    • 2005
  • This study is analysis for adjacent structures and ground movement by deep excavation work. Underground Inclinometer has shown that deformation of increment is minor within to allowable limit. According to the measurements result of slope and crack for adjacent structures, a detached house showed bigger than hospital structure to deformation of increment. Variation of underground water level didn't effect so much to ground and adjacent structures movement because underground water flows in rock and didn't give the water press to propped walls. Measurement data of strut variation is within tolerance limit. Because excavation site's wall was strengthened suitably. This study will contribute in establishment of measurement standard and information-oriented construction during deep excavation in multi-layered ground including rock masses.

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널말뚝을 이용한 연약지반 굴착사면의 안정해석 (Stability Analysis of the Excavation Slope on Soft Ground using Sheet Pile)

  • 강예묵;조성섭;이달원
    • 농업과학연구
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    • 제23권1호
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    • pp.13-24
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    • 1996
  • 널말뚝을 이용하여 연약지반을 굴착할 때 굴착단계에 따른 지반의 변위 변형 및 안정성을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수평방향의 변위는 버팀대 설치전에는 굴착면 상부에서 크게 나타났으나, 버팀대 설치 후는 굴착저면의 아래쪽으로 이동되면서 집중되는 현상을 나타냈다. 2. 버팀대 설치후에 널말뚝의 변위는 설치 전보다 1/2정도로 급격히 감소함을 나타냈고, 지반의 안정한 굴착깊이의 한계는 2단 버팀대 설치후는 GL-8.0m정도로 나타났다. 3. 최대전단변형은 굴착깊이에 따라 점차로 증가하였고, 또 굴착저면에서 나타나는 전단변형에 의한 국부적인 파괴가능성은 버팀대로 보강함으로써 감소시킬 수 있었다. 4. GL-7.5m에서 널말뚝의 최대수평변위는 탄소성법에서는 굴착깊이의 0.2%, 유한요소법에서는 0.6%로 나타났으며, 굴착저면부근에서 최대변위를 나타냈다. 5. 해석모델지반에서 근입깊이에 대한 안전성을 확보하기 위해서는 버팀대 1단 설치의 경우는 D/H가 0.89이상, 2단설치의 경우는 D/H가 0.77이상이 될수 있도록 근입깊이를 확보하여야 할 것으로 판단된다. 6. 근입깊이에 대한 안전율과 D/H와의 관계에서 버팀대 1단 설치의 경우는 Fs = 0.736(D/H) + 0.54, 버팀대 2단 설치의 경우는 Fs = 0.750(D/H) + 0.62의 관계식을 나타냈다.

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부분(部分) 프리스트레스트 콘크리트 들보의 전단해석을 위한 '빗 구조' 모델 ('Comb-Structure' Model for the Shear Analysis of Partially Prestressed Concrete Beams)

  • 강원호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.1-10
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    • 1992
  • 이 논문에서는 철근 콘크리트 부재의 전단 해석을 위한 트러스 유사법이 발전된 형태인 '빗 구조' 해석 모델을 부분 프리스트레스트 콘크리트 부재의 전단 해석을 위해 수정하여 제안 하였다. 제안된 '빗 구조' 모델은 콘크리트 압축대의 위치와 경사 및 사압축대의 경사가 하중과 프리스트레스의 크기에 따라서 변하는 것이다. 역학적 모델의 구성을 위하여 비선형 보, 트러스 요소를 사용하였으며, 사압축대의 경사를 결정하기 위한 식을 '압축대' 이론을 수정하여 유도하였다. '빗구조' 모델에 의한 해석 결과를 부분 프리스트레스트 콘크리트 부재의 재하 실험 결과와 비교하였다. 이에 따르면 '빗 구조' 해석 결과에 의한 전단 철근의 응력은 수정 M$\ddot{o}$rsch이론과 고전 M$\ddot{o}$rsch 이론에 의한 계산치의 중간 정도의 값이다. 처짐과 전단철근의 응력값을 비교한 결과, 본 논문에서 제안된 '빗 구조' 모델이 부분 프리스트페스트 콘크리트 부재의 전단 해석에 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

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스트럿-타이 모델을 이용한 비접촉 겹침 이음의 이음 강도 산정 (Splice Strengths of Noncontact Lap Splices Using Strut-and-Tie Model)

  • 홍성걸;천성철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.199-207
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    • 2007
  • 본 연구에서는 비접촉 겹침 이음에 대한 스트럿-타이 모델을 제시하여 유효 겹침 이음 길이(effective lap length, $l_p$)와 이음 강도에 영향을 주는 요인들을 분석하였다. 부착응력이 작용하여 이음 강도에 기여하는 유효 겹침 이음 길이는 전체 겹침 이음 길이보다 짧으며, 이음된 철근에 직각방향으로 배근된 횡보강량비$({\Phi})$와 (이음된 철근간 거리)/(겹침 이음 길이) 비$({\alpha})$의 영향을 받는다. 이음된 철근간 거리가 멀어질수록 동일 겹침 이음 길이에서 유효 겹침 이음 길이는 짧아지게 되어 이음 내력은 작아진다. (이음된 철근간 거리)/(겹침 이음 길이) 비$({\alpha})$가 유효 겹침 이음 길이 결정에 미치는 영향은 횡보강량비$({\Phi})$가 낮을수록 커지게 된다. 이것은 횡보강량비가 낮을수록 이음된 철근 사이에 존재하는 스트럿의 기울기가 커지므로, 이음된 철근 사이 거리가 유효 겹침 이음 길이 결정에 큰 영향을 주기 때문이다. 비접촉 겹침 이음에 대한 제안된 스트럿-타이 모델은 실제 힘의 흐름을 분석할 수 있어, 다양한 재료 및 기하학적 조건에 적합한 철근 상세 설계를 가능하게 한다. 기존 문헌의 실험에서 나타난 거동 특성과 횡보강량이 이음 강도에 미치는 영향을 제안된 스트럿-타이 모델을 이용하여 효과적으로 설명할 수 있으며, 25개 실험체에 대한 이음 강도를 변동계수 11.1% 범위 내에서 적절히 예측할 수 있었다.

Slope-Deflection Method에 의한 유조선의 횡강도 해석 (Transverse Strength of Oli Tanker Using S.D.M)

  • 임상전;강성준
    • 대한조선학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.17-27
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    • 1985
  • In this paper, an approximate calculation method on the transverse strength of oil tankers by use of slop-deflection method os described which considers the effect of shear deflection and varing section in elements and the result of calculation in models and actual ships, is presented. The object of this paper is focused on the development of program which can be used widely regardless strut numbers in transverse frame rings. To examine the reliability of the above method, the results in this paper are compared with the results which are obtained by use of SAP4(Structure Analysis Program) based on finite element method. The application of the Slope-Deflection Method on the transverse strength of oil tankers has the advantage that this method takes less than the other methods in calculation.

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민감도 해석을 통한 선체 부가물이 함정의 조종성능에 미치는 영향 분석 (The Effect of Hull Appendages on Maneuverability of Naval Ship by Sensitivity Analysis)

  • 김대혁;이기표;김낙완
    • 대한조선학회논문집
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    • 제51권2호
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    • pp.154-161
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    • 2014
  • Naval ships have hull appendages which are more exposed to the outside because of its small block coefficient compared with commercial ships. These exposed hull appendages like skeg, strut and shaft line affect the maneuverability of a ship. The effect of hull appendages has considered at initial design stage to estimate more accurate maneuverability. In this paper, sensitivity analysis is used to analyze the effect on maneuverability by hull appendages. 3 DOF maneuvering equations based on Mathematical Modelling Group (MMG) model are used and propeller & rudder model are modified to reflect the characteristics of twin propeller & twin rudder. Numerical maneuvering simulations (Turning test, Zig-zag test) for benchmark naval vessel, David Taylor Model Basin (DTMB) 5415 are performed. In every simulation, it is calculated that stability indices and maneuverability characteristics (Tactical Dia., Advance, 1st Overshoot, Time of complete cycle) with respect to the parameters (area times lift coefficient slope, attachment location) of hull appendages. As a result, two regression formulas are established. One is the relation of maneuverability characteristics and stability indices and the other is the relation of stability indices and hull appendages.

지하굴착에 따른 붕괴유형에 대한 고찰 (Consideration of Failure Type on the Ground Excavation)

  • 이중재;정경식;이창노
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.660-670
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    • 2009
  • Neighboring construction becomes mainstream of Ground excavation in downtown area. This causes the displacement, deformation, stress condition, etc of the ground surroundings. Therefore Neighboring construction have an effect on Neighboring structure. All these years a lot of Neighboring construction carried out, and the accumulation of technology also get accomplished. But earth retaining structure collapse happens yet. Types of earth retaining structure collapse are 12. 1. Failure of anchor or strut system, 2. Insufficiency of penetration, 3. H-pile Failure on excessive bending moment, 4. Slope sliding failure, 5. Excessive settlement of the back, 6. Deflection of H-pile, 7. Joint failure of coupled H-pile, 8. Rock failure when H-pile penetration is rock mass, 9. Plane arrangement of support systems are mechanically weak, 10. Boiling, 11. Heaving, 12. Over excavation. But field collapses are difficult for classification according to the type, because collapse process are complex with various types. When we consider the 12 collapse field, insufficient recognition of ground condition is 4 case. Thorough construction management prevents from fault construction. For limitations of soil survey, It is difficult to estimate ground condition exactly. Therefore, it should estimate the safety of earth retaining system, plan for necessary reinforcement, according to measurement and observation continuously.

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Saw-tooth softening/stiffening - a stable computational procedure for RC structures

  • Rots, Jan G.;Invernizzi, Stefano;Belletti, Beatrice
    • Computers and Concrete
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    • 제3권4호
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    • pp.213-233
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    • 2006
  • Over the past years techniques for non-linear analysis have been enhanced significantly via improved solution procedures, extended finite element techniques and increased robustness of constitutive models. Nevertheless, problems remain, especially for real world structures of softening materials like concrete. The softening gives negative stiffness and risk of bifurcations due to multiple cracks that compete to survive. Incremental-iterative techniques have difficulties in selecting and handling the local peaks and snap-backs. In this contribution, an alternative method is proposed. The softening diagram of negative slope is replaced by a saw-tooth diagram of positive slopes. The incremental-iterative Newton method is replaced by a series of linear analyses using a special scaling technique with subsequent stiffness/strength reduction per critical element. It is shown that this event-by-event strategy is robust and reliable. First, the model is shown to be objective with respect to mesh refinement. Next, the example of a large-scale dog-bone specimen in direct tension is analyzed using an isotropic version of the saw-tooth model. The model is capable of automatically providing the snap-back response. Subsequently, the saw-tooth model is extended to include anisotropy for fixed crack directions to accommodate both tensile cracking and compression strut action for reinforced concrete. Three different reinforced concrete structures are analyzed, a tension-pull specimen, a slender beam and a slab. In all cases, the model naturally provides the local peaks and snap-backs associated with the subsequent development of primary cracks starting from the rebar. The secant saw-tooth stiffness is always positive and the analysis always 'converges'. Bifurcations are prevented due to the scaling technique.