YS275 강재를 적용한 차량 방호울타리 구조의 충돌 성능 평가

이교록,이상열 한국복합신소재구조학회 2018 복합신소재구조학회논문집 Vol.9 No.3

본 연구에서는 KS 강종 규격 YS245(SS400)에서 YS275(SS275)로 개정됨에 따라 고속구간에 설치하는 SB3-B등급에 대하여 탑승자보호성능 평가 및 강도성능 평가를 위한 충돌시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션은 소형차에 대하여 탑승자 보호성능평가항목인 탑승자 충격속도 및 탑승자 가속도를 평가하고, 대형차에 대해서 강도성능을 비교 분석하기 위하여 비선형 유한요소 동적 해석을 수행하였다. 수치해석 예제로부터 YS275 강종은 기존강재에 비하여 전반적으로 우수한 충돌 성능을 보였으며, 특히 PHD의 개선효과가 상대적으로 더욱 우수함을 알 수 있었다. 본 연구에서 적용한 솔리드 지반-구조물 상호작용 모델은 지진해석으로 적용할 수 있다. A finite element impact simulation study was performed to assess crash performances of a vehicle guard-rail structures for roadside using a YS275 steel type revised in the KS standard. The type YS275 shows an enhanced tensile strength in comparison with the former type SS400(YS245). Subsequent simulation results present that the improved model performs much better in containing and redirecting the impacting vehicle in a stable manner. In particular, the guard-rail made of the YS275 steel type shows better performances for PHD standard than that of the existing SS400(YS245). The numerical results for various parameters are verified by comparing different models with dynamic responses determined in the barrier from the crash simulation.

도시철도 지중구조물의 내진성능평가를 위한 모형실험 연구

신홍영(Hong-Young Shin),박연준(YeonJun Park),김기홍(Ki-hong Kim),장영두(Youngdu Jang),한영성(Young-Sung Han) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.10

구조물의 내진설계는 탄성설계방법으로 시작되었으나 최근 내진설계에서는 구조물의 비선형 거동과 붕괴를 고려할 수 있는 경제적인 설계의 필요성이 제기되었으며 기존의 강도설계 개념보다 구조물의 성능에 근거한 성능설계 개념의 설계법에 대한 필요성이 크게 부각되고 있다. 도시철도 지중구조물의 내진성능 보강을 위하여 새롭게 개발된 복합판을 이용한 연성보강 시스템에 대한 보강효과 검증을 위하여 지중구조물에 대한 보강전후의 내진성능을 평가하여야 하므로 실제규모의 모형 구조물을 이용한 내진성능평가 실험을 계획하였으나 실험실 규모 등의 제약조건으로 인하여 대형 지중구조물에 대한 정확한 성능평가 실험을 수행할 수 없었으며 기존의 실험결과와 이론적인 접근을 이용하여 근사화된 성능실험을 수행하였다. Earthquake resisting design of the urban rail underground structures have been developed on the theory of elasticity; however, but recently raised the need for the nonlinear behavior of the structure and cost-effective design method based on the performance of structure, so that the performance design concept of the design method has emerged. In order to verify the effectiveness of the strengthening system full-size experimental for the underground structure were planed. Due to the constraints of laboratory full-size experiment was unable to perform. Therefore, the approximate performance experiments were carried out using the existing experimental results and theoretical approach. Existing experimental results were compared with experimental results were validated by the experimental results of the E-Defence.

퍼지추론방식에 의한 기존시설물 내진성능평가

김남희,홍성걸,장승필 한국지진공학회 2001 한국지진공학회논문집 Vol.5 No.2

내진성능평가 시스템은 구조시스템의 합리적인 분류, 적절한 평가 기준, 그리고 종합적인 평가방법을 포함하여야한다. 외국의 현행 내진성능 평가방법은 데이터의 수집과 주요 평가 항목을 위한 약산식 그리고 평가 점수를 이용하여 전문가의 판단에 근거한 평가 방법을 제시하고 있다. 본 연구는 국내 건축구조물에 예비 내진평가 방법에 중점을 두고 퍼지추론 시스템에 근거한 내진평가방법의 전형을 개발한다. 평가항목의 위계는 건무의 수직, 수평방향을 불규칙성, 비대칭성, 여용성, 그리고 건물 연한을 포함한 전체적인 특성과 부재 단계에서의 상세한 평가 항목으로 구성한다. 퍼지추론방법에 대한 기존의 연구결과를 근허가혀 이용한 내진성능 평가방법에 적절히 적용하기 위하여 4가지 주요 모듈을 설정한다. (1) 퍼지 입력 (2) 퍼지에 근거한 규칙기반 (3) 퍼지추론, 그리고 (4) 퍼지출력으로 구성된다. 더욱이 개별적인 성능 수준에 종합적인 평가지수를 끌어내기 위하여 퍼지추론방법을 적용하였다.

건축물 내진성능평가에 의한 지진재해관리정보체계 구축

김성삼(Kim Seong Sam),조은래(Cho Eun Rae),윤정배(Yoon Jeong Bae),유환희(Yoo Hwan Hee) 대한공간정보학회 2007 대한공간정보학회지 Vol.15 No.3

본 논문에서는 도시지역 내 건축물의 지진 안전도를 평가하기 위하여 건축 구조학적인 자료조사와 실험결과를 데이터베이스화하고 여기에 GIS를 연계하여 지진의 위험도를 체계적으로 관리하고 분석할 수 있는 지진재해관리용 정보체계구축의 가능성을 제시하였다. 내진성능평가를 위하여 건축물 대장과 건축도면, 수치지형도 등을 활용하여 건물의 구조, 주요 구조부재 등 지진내진평가 항목별로 자료를 수집?정리한 후 현장조사를 통해 자료를 보완하였으며, 내진성능평가를 실시하고 종합평가지수를 산정한 후 지진 위험도를 평가함으로서 지진재해를 효과적으로 대처하고 관리할 수 있는 GIS기반 정보체계를 구축하였다. 향 후 건물별 지진 위험도를 평가하는 절차와 방법을 모듈화할 경우 보다 신속하고 정확한 지진재해정보관리체계를 구축할 수 있을 것으로 판단된다. This paper proposes potentialities of constructing the information system for earthquake hazard management which can manage and analyse earthquake risk and hazard systematically. The experimental results as well as architectural structure investment data for seismicity assessment are built in database and connected with GIS for assessing earthquake safety of building in urban area. For earthquake-resistant performance assessment, we collected and classified building structural data according to assessment criteria using building register, architectural map, digital map, and then complemented database with field survey data. We also suggest GIS-based information system cancope with and manage earthquake hazard effectively, as evaluating earthquake risk by performing detailed earthquake-resistant assessment and determining final assessment scores. The assessment should be processed quickly and accurately by integrating the earthquake hazard information management system with modularization of assessment procedure and method in the future.

단층 프리폼 대공간 구조물의 노드에 대한 축하중 구조성능 평가

이경주,오진탁,황경주,주영규,김상대,Lee, Kyoung-Ju,Oh, Jin-Tak,Hwang, Kyung-Ju,Ju, Young-Kyu,Kim, Sang-Dae 한국강구조학회 2012 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.24 No.1

Results of the analysis of the structural behavior of axially loaded nodes in freeform structure were not fully understood due to certain difficulties, including the application of various welding and bolting types. In this study, a node of single layered freeform structure was tested to determine its structural behavior when subjected to axial loads. The tests were classified into node ball tests to evaluate the center of the node subjected to cyclic and monotonic loading. The node part tests were also conducted to evaluate the whole node subjected to monotonic loading. The test showed that the node ball is safe with the tensile force, but the node ball needs to increase its strength with the node loaded compressive force due to the additional bending moment of the node ball's asymmetric form. 프리폼 구조의 노드는 용접 및 볼트 접합 특성을 반영하는 것이 어려워 구조 성능을 해석적으로 평가하는 것에는 한계가 있다. 본 연구에서는 축하중을 받는 프리폼 구조 노드의 구조 거동을 알아보고 성능을 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 실험은 노드 중심부의 성능을 알아보기 위한 노드 볼 실험과 노드부 전체의 내력 평가를 위한 노드부 실험으로 구분된다. 노드 볼 구조 성능 평가에서는 축력에 대한 단조가력과 반복가력 실험을 하였고 노드부 구조 성능 평가에서는 단조가력 실험을 수행하였다. 실험 결과 노드 접합부 설계가 적합하므로 실제 구조물에 인장 발생 시 노드 볼이 충분한 내력을 가지며 안전할 것으로 판단되나 압축 발생 시 노드 볼 형상의 비대칭에 따른 모멘트 발생으로 내력이 저하된 현상을 보였다.

Seismic Capacity Evaluation of Existing Structures Incorporating Damage Assessment

송종걸,이진학,이동근,Song, Jong Keol,Yi, Jin Hak,Lee, Dong Guen Korean Society of Steel Construction 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.5

This paper covered two related subjects: the use of the inverse modal perturbation technique to assess structural damage in existing structures; and the use of a seismic capacity evaluation to assess damaged structures, with the aid of the identified structural damage. The substructural identification and the Tikhonov regularization algorithm were incorporated for efficient damage assessment of complex and large frame structures. The seismic capacity of a damaged structure was evaluated by comparing the structure's seismic responses and seismic damage indices. The effectiveness of the proposed method has been investigated through the numerical simulation study for a twenty-story frame structure with undamaged and damaged cases, and also different earthquake excitations. 이 연구는 구조물의 내진성능평가와 관련하여, 기설구조물의 현재 상태에서의 구조손상을 추정하고, 이를 반영하여 내진성능을 평가하도록 하는 절차를 제안하였다. 구조손상 추정을 위해서는 역섭동법을 사용하였고, 역섭동법의 단점을 극복하기 위하여 부분구조법과 Tikhonov의 정규화 방법을 도입하였다. 손상된 구조물의 내진성능 평가를 위하여 구조물의 지진응답과 해당 구조물의 지진손상지수를 이용하였고, 제안 방법을 20층 예제구조물에 적용하여 손상추정 결과를 반영하는 것의 영향을 분석하였다.

균열 콘크리트에 매립된 발전설비 현장설치용 선 설치 앵커의 구조성능 평가

김동익,정우영 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.23 No.7

It is very important to verify the seismic performance and stability of the power plant fixture in the domestic power plant, because earthquakes have increased in frequency around the world which resulted in the frequent occurrence of power plant damage caused by the failure of electric power facilities. In this study, through the on-site inspection of power plant fixation unit installed in domestic power plants, we carried out structural performance evaluation of the fixation unit anchor bolts installed on the concrete slabs. The field survey showed M12 J hook anchor bolts were used. Anchor bolt pullout and shear performance evaluation were performed based on ASTM E 488-96 standard. Moreover, artificial crack with the width of 0.5 mm was applied during the experiment based on ATM355.4 and ETAG 001. The comparison of M12 J hook anchor bolt pullout and shear test result to design value required in domestic and international design standard, show a satisfactory result. M12 J hook anchor pullout and shear performance was found to be about 35% and 7%, respectively, higher than the required design value. 지진 발생 시 발전소 내 운용설비의 구조적, 기능적 손상이 발생됨에 따라 국내 발전소에 설치된 운용설비의 정착부에 설치된 앵커볼트에 대한 구조성능 평가 및 안정성 검토는 매우 중요하다. 본 연구에서는 국내 발전소 내 설치된 발전설비들의 현장조사를 통하여 콘크리트 슬래브 균열 발생에 따른 정착부 앵커볼트의 구조성능평가를 수행하였다. 대상 구조물로는 대전광역시에 위치한 대청수력발전소를 모델로 고려하였으며 운용설비 정착부에 현장 설치된 앵커볼트는 M12 J형 선 설치 볼트로 조사, 선정하였다. 실험 시 고려된 시험기준은 미국 ACI355.4와 유럽기준 ETAG 001이며 내진성능 정적평가를 위한 균열 발생을 구현하기 위하여 스테인리스 강판을 이용하여 인위적인 균열을 발생시켰다. 최종적으로 균열 폭 0.5㎜ 발생에 따른 콘크리트 고정용 선설치 앵커에 대하여 ASTM E 488-96에 근거하여 인발 및 전단성능평가를 수행하였다. 실험 결과, M12 J형 선 설치 앵커볼트의 인발 및 전단성능의 경우, 국내 설계하중과 비교 시 모두 만족하는 결과를 확인하였다. 인발성능의 경우 설계 값 대비 약 35% 높은 것으로 확인되었으며 전단성능의 경우 설계 값보다 약 7% 높은 것으로 확인되었다.

중층 전통 목조건축 마곡사 대웅보전의 수직하중에 대한 구조성능 평가

김영민 한국전산구조공학회 2024 한국전산구조공학회논문집 Vol.37 No.1

본 논문은 조선시대의 대표적인 중층 목구조인 공주 마곡사 대웅보전에 대하여 수직하중에 대한 구조성능을 평가하였다. 구조해석 소프트웨어인 midas Gen으로 실물과 근접하게 해석모델을 3차원으로 구축하였다. 정적해석으로 수직하중에 대한 주요 수직 및 수평 부재의 안전성과 사용성을 평가하였다. 모든 부재가 안전성과 사용성 기준을 만족하였으나, 하층 대량은 전이보 역할로 구조적 취약점이 나타나 개선의 필요가 있다. 동적거동특성 평가를 위한 고유치해석시 주요 접합부의 상대회전강성은 5%로 가정하였다. 고유주기는 1.105초로 비슷한 규모의 한옥 범주에 속하고 있으며, 1차 모드는 건물 전후방향의 병진운동으로 나타났다. This paper assesses the structural performance of the Daeungbojeon Hall of Magoksa in Gongju, a representative multi-tiered roof traditional timber structure from the Joseon Dynasty, under vertical loads. Employing midas Gen, a structural analysis software, we developed a three-dimensional analysis model closely resembling the actual structure. Static analysis was employed to evaluate the safety and serviceability of the main vertical and horizontal members under vertical loads. While all members met the safety and serviceability criteria, structural weaknesses were identified in the Daelyang of the lower floor, particularly as a transitional beam, necessitating improvement. For the evaluation of dynamic behavior characteristics, eigenvalue analysis was conducted, assuming a relative rotational stiffness of 5% at the main joints. The natural period was determined to be 1.105 seconds, placing it within the category of a Hanok of similar size. The first mode manifested as a translational movement in the forward and backward direction of the building.

중저층 비내진 철근콘크리트 건축물의 내진성능평가에 대한 연구

이선기,김대진,이택현,최기봉,김선희 한국복합신소재구조학회 2019 복합신소재구조학회논문집 Vol.10 No.6

In this study, the middle and low-rise buildings of RC rahmen + core wall structure type designed before 1988 were selected, seismic performance level of current buildings was confirmed through seismic performance assessment, The performance of each method was compared. The seismic performance of the middle corewall structure and the side core structure with no retrofit were both collapse prevention levels, but the performance of the two structures improved to immediate occupancy level, which is the target seismic performance level. As a result of comparing the performance by retrofit methods, wall retrofit method showed the best performance in the case of the middle corewall structure, and brace retrofit was the best in the case of the side corewall structure. 본 연구에서는 1988년 이전에 설계된 RC라멘+코어월 구조형식의 비내진 건축물을 선정하여 내진성능평가를 통해 현재 건축물들의 내진성능수준을 파악하고, 목표 내진성능수준에 적합하도록 보강 방안을 제시하였고, 보강방법별 성능을 비교하였다. 보강 전 중앙코어 건축물과 측면코어 건축물의 내진성능수준은 모두 붕괴방지수준이었지만 보강 후에는 두 건축물 모두목표 내진성능수준인 거주가능수준으로 성능이 향상되는 것으로 나타났다. 보강방법별 성능을 비교한 결과 중앙코어 건축물의경우 벽체보강방법이 가장 성능이 우수한 것으로 나타났으며, 측면코어 건축물의 경우 가새보강방법이 가장 성능이 우수한 것으로 나타났다.

일체식 무교대 슬래브교의 구조거동 합리성과 내하력 성능평가 연구

최영국(Choi Young guk),장일영(Jang Il young) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.6

기존의 거더형식의 교량이나 슬래브 교량에서는 신축이음부의 빈번한 파손으로 인한 유지관리 비용증가, 모멘트 재분배가 불리한 구조로 인한 내구성 저하 등의 문제가 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 상부 바닥판과 접속슬래브가 일체식이면서 상부구조와 격벽거더 및 교각을 강결한 무조인트 무교대의 고차부정정 일체식 구조계를 제안하고 구조적 성능을 유한요소해석과 재하실험을 통해 비교 검증하였다. 일체식 무교대 슬래브구조는 기존공법의 교량에 비해 단면강성은 작지만 접속슬래브와 본체 구조가 연속 강결된 다연속· 프레임 구조계 형성과 상부구조의 경간과 단면강성의 균형으로 인하여 모멘트재분배와 힘전달이 확실하게 이루어져 기존교량에 비해 구조안전성, 연성 및 여용성이 높은 구조임을 확인하였다. In existing girder bridges and slab bridges, there are problems such as maintenance cost increase due to frequent breakage of expansion joints and durability reduction due to low moment redistribution structure. In order to overcome this problem, propose integral abutment bridge which is composed of the upper deck and the connecting slab integrally, and the finite element analysis and loading test results were compared. In experiment result, integral abutment bridge was the section stiffness is small but it is confirmed that the structural safety, ductility and flexibility are higher than existing bridges because the moment redistribution and the force transmission are surely performed.