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강재 모멘트 골조의 비선형 지진 해석을 위한 IBS 보 요소
김달성(Kim Dal Sung),김동성(Kim Dong Seong),김기동(Kim Kee Dong),고만기(Ko Man Gi) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 A Vol.28 No.2A
본 연구는 지진운동의 영향 하에서 강제 모멘트 골조로 이루어진 post-Northridge(덮개판) 연결부를 갖는 보의 탄성 및 비탄성 거동을 모델하기 위한 부등단면 보(IBS 보) 요소를 제시한다. 덮개판(IBS) 연결부를 갖는 부등단면 보의 탄성강성 매트릭스는 수치적분이 필요치 않은 수식으로 표현된다. 소성모델은 분포형이며 강체링크로 연결된 일련의 비선형 힌지로 구성 되어있고 경화법칙은 단조 및 임의 주기 하중에 대한 비탄성 거동과 국부좌굴의 효과를 고려할 수 있다. 또한 IBS 보 요소에 대한 항복면, 강성 변수, 그리고 경화(혹은 연화) 법칙 변수의 결정과정을 기술하였고 IBS 보 요소의 해석결과를 실험 및 FEM 해석결과와 비교하였다. IBS 보 요소의 해석결과는 실험 및 FEM 결과와 좋은 상관관계를 보였다. This study presents a non-prismatic beam element for modeling the elastic and inelastic behavior of steel beams, which have the post-Northridge(cover plate) connections in steel moment frames that are subjected to earthquake ground motions. The elastic stiffness matrix for non-prismatric members with increased beam section (IBS) connection is in the closed-form. The plasticity model is of a discrete type and is composed of a series of nonlinear hinges connected by rigid links. The hardening rules can model the inelastic behavior for monotonic and random cyclic loading, and the effects of local buckling. Moreover the determination of yield surfaces, stiffness parameters, and hardening (or softening) rule parameters for IBS beam element were described. Analytical results of the IBS beam element show good correlation with test data and FEM results.
김기동,고만기,김달성,한기장,Kim, Kee Dong,Ko, Man Gi,Kim, Dal Sung,Han, Ki Jang 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.1
본 연구는 낙석방지울타리의 성능평가에 관한 두 개의 동반논문 중에서 두 번째 논문이다. 동반논문에서는 낙석방지울타리의 성능평가에 필요한 성능평가기준을 제시하였고 본 논문에서는 동반논문에 제시된 성능평가기준을 이용하여 국내 낙석방지울타리의 성능평가를 수행하였다. 고속도로용 낙석방지울타리는 50kJ의 낙석이 발생하는 장소에서 적절하게 낙석을 방어하고 50kJ 정도의 낙석이 충돌한 직후에도 차량 통행을 방해하지 않을 것으로 평가되었다. 그러나 유럽지침의 수준으로 50kJ의 낙석에너지를 항상 소산시키기 위해서는 아래에서 8번째 와이어로프까지 와이어로프의 간격을 200mm로 조정하고 간격유지대를 연결하여야 한다고 판단되었다. 그리고 간격유지대가 없는 국도용 낙석방지울타리는 상당히 작은 낙석충돌에너지에 대해서도 낙석의 관통가능성이 높기 때문에 고속도로용과 같이 간격유지대를 설치할 필요가 있다고 파악되었다. This is the second of two companion papers that describe the performance assessment for flexible rockfall protection systems. Described in a companion paper is the criteria to assess the performance of flexible rockfall protection systems. In this study the performance assessment of domestic rockfall protection fences was implemented using the criteria suggested in the companion paper. It was investigated that the rockfall protection fences for express highways performed well to resist the rockfall energy of 50kJ and the deformed rockfall protection fences right after impacting would not obstruct the vehicle traffic. However, to dissipate the rockfall energy of 50kJ with the level of European standards constantly, the spacing of wireropes was adjusted to be 200mm up to the 8th wirerope from the bottom and spacing-maintainers should be extended to the 8th wirerope. It was figured out that the rockfall protection fences for general highways were required to install spacing-maintainers as those for express highways because they, which did not have spacing-maintenance members, were very prone to the penetration of rockfall even for the very small rockfall impact energies.
김기동,고만기,김달성,문병갑,Kim, Kee Dong,Ko, Man Gi,Kim, Dal Sung,Moon, Byung Gab 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.1
The purpose of this study is to suggest performance levels, a test method, and assessment criteria for the performance assessment to allow standardized tests for rockfall protection systems. The range of rockfall impact energy was determined by using domestic rockfall data and a total of 9 performance levels from 50kJ to 1500kJ were suggested. The performance assessment is implemented by two types of full-scale free-fall impact tests to investigate the serviceability and the maximum capacity as in European and American standards. It was considered to be reasonable that the specimens of rockfall protection systems consist of 3 spans and the concrete block of a polyhedron with 26 faces, similar to spheres, impacts at the center of a center span. Assessment criteria were constructed to investigate whether a rockfall penetrated rockfall protection systems and whether the deformed specimen encroached on the roadway or obstructed the vehicle traffic. 본 연구에서는 낙석방지울타리에 대한 표준화된 시험이 가능하도록 성능평가에 필요한 성능등급, 시험방법, 평가기준을 제안하고자 하였다. 국내 낙석자료를 이용하여 낙석에너지의 범위를 결정하고 50kJ에서 1500kJ까지 총 9등급의 성능등급을 제시하였다. 성능평가는 유럽과 미국의 기준과 같이 사용성과 최대성능을 조사하기 위한 2종류의 실물 자유낙하 충격시험으로 이루어진다. 낙석방지울타리의 시험체는 3경간으로 구성되고 구형에 가까운 26면체 콘크리트 블록이 중앙 경간의 중앙에 충돌하는 것이 합리적인 것으로 판단되었다. 시험의 평가기준은 낙석의 관통여부와 변형을 겪은 낙석방지울타리가 도로를 침범하거나 차량통행을 방해할 가능성이 있는지를 검토하도록 구성되었다.