• 제목/요약/키워드: Inertial interaction

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Soil-structure interaction and axial force effect in structural vibration

  • Gao, H.;Kwok, K.C.S.;Samali, B.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제5권1호
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    • pp.1-19
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    • 1997
  • A numerical procedure for dynamic analysis of structures including lateral-torsional coupling, axial force effect and soil-structure interaction is presented in this study. A simple soil-structure system model has been designed for microcomputer applications capable of reflecting both kinematic and inertial soil-foundation interaction as well as the effect of this interaction on the superstructure response. A parametric study focusing on inertial soil-structure interaction is carried out through a simplified nine-degree of freedom building model with different foundation conditions. The inertial soil-structure interaction and axial force effects on a 20-storey building excited by an Australian earthquake is analysed through its top floor displacement time history and envelope values of structural maximum displacement and shear force.

Stochastic analysis of seismic structural response with soil-structure interaction

  • Sarkani, S.;Lutes, L.D.;Jin, S.;Chan, C.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제8권1호
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    • pp.53-72
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    • 1999
  • The most important features of linear soil-foundation-structure interaction are reviewed, using stochastic modeling and considering kinematic interaction, inertial interaction, and structural distortion as three separate stages of the dynamic response to the free-field motion. The way in which each of the three dynamic stages modifies the spectral density of the motion is studied, with the emphasis being on interpretation of these results, rather than on the development of new analysis techniques. Structural distortion and inertial interaction analysis are shown to be precisely modeled as linear filtering operations. Kinematic interaction, though, is more complicated, even though it has a filter-like effect on the frequency content of the motion.

Gesture based Input Device: An All Inertial Approach

  • Chang Wook;Bang Won-Chul;Choi Eun-Seok;Yang Jing;Cho Sung-Jung;Cho Joon-Kee;Oh Jong-Koo;Kim Dong-Yoon
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제5권3호
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    • pp.230-245
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    • 2005
  • In this paper, we develop a gesture-based input device equipped with accelerometers and gyroscopes. The sensors measure the inertial measurements, i.e., accelerations and angular velocities produced by the movement of the system when a user is inputting gestures on a plane surface or in a 3D space. The gyroscope measurements are integrated to give orientation of the device and consequently used to compensate the accelerations. The compensated accelerations are doubly integrated to yield the position of the device. With this approach, a user's gesture input trajectories can be recovered without any external sensors. Three versions of motion tracking algorithms are provided to cope with wide spectrum of applications. Then, a Bayesian network based recognition system processes the recovered trajectories to identify the gesture class. Experimental results convincingly show the feasibility and effectiveness of the proposed gesture input device. In order to show practical use of the proposed input method, we implemented a prototype system, which is a gesture-based remote controller (Magic Wand).

대형 진동대 실험을 이용한 다자유도 구조물의 관성 상호작용 평가 (Evaluation of Inertial Interaction of a Multi-degree-of-freedom Structure during a Large-scale 1-g Shaking Table Test)

  • 채종훈;윤형철;정종원
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권6호
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    • pp.17-28
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    • 2022
  • 동적 하중 재하시 지반-구조물 상호작용 확인을 위해 진동대 실험이 많이 시행됐으나, 대부분 단자유도 상부 구조물과 단말뚝을 적용한 진동대 실험이 주를 이루고 있다. 이에 본 연구에서는 다자유도 구조물과 군말뚝을 적용한 대형진동대 실험을 통해, 상부 구조물의 관성 상호작용 영향을 분석하였다. 실험 결과, 단일 진동수에서의 증폭 경향을 나타내는 단자유도 구조물과는 다르게 다자유도 구조물에서는 다수의 진동수 구간에서 시간-가속도 발생 경향 및 응답 주파수의 유사성과 증폭 경향이 나타났다. 또한, 벽체 구조물에 비하여 기둥 구조물에서의 기초판과 상부 구조물과의 증폭현상이 더 크게 발생하여 기둥 구조물에 의한 관성 상호작용 효과가 더 큰 것으로 판단된다. 그리고 기초판에서의 전단력 및 관성력 관계, 상대 수직 변위 및 상대 수평 변위 관계와 심도별 동적 p-y 곡선에 대한 분석을 수행하였다. 분석 결과, 다자유도 구조물에서는 단자유도 구조물과는 상이한 거동을 나타내고 있으며, 벽체보다 기둥 구조물의 관성 상호작용의 효과가 더 큰 것으로 나타났다.

반지하구조물 내진설계를 위한 지반거동 (Input Ground Motion for the Seismic Analysis of Embedded Structures)

  • 김용석
    • 전산구조공학
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    • 제1권2호
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    • pp.91-100
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    • 1988
  • 최근 구조물과 지반간의 상호작용이 원자력 발전시설, 해상구조물, 기계기초 등에 대한 내진설계시 매우 중요하다는 것이 일반화되고 있다. 그러나 지금까지 구조물 내진설계시 이러한 구조물이나 지반의 특성이 무시됐었다. 내진설계상 구조물 밑에 있는 지반에 의한 세가지 주된 영향은 Soil Amplification, Kinematic Interaction과 Inertial Interaction이다. 이 논문에서는 반지하구조물 내진설계시 필요한 지반거동을 Soil Amplification과 Kinematic Interaction을 고려하여 구하였으며, 1971년 San Fernando 지진기록으로부터 그 특성을 실제적으로 입증하였다.

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유연한 기초 위에 세워진 구조물의 지진거동 (Seismic Response of Structure on Flexible Foundation)

  • 김용석
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.11-17
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    • 1997
  • 그 동안 구조물에 대한 지진해석이 기초와 지반의 특성을 무시하고 기초가 매우 단단한 것으로 가정하고 수행되었다. 최근 구조물-지반 상호작용에 관한 연구결과 구조물 지진거동이 기초와 지반의 특성에 따라 심하게 영향을 받을 수 있다는 것이 알려졌다. 전형적인 구조물-지반 상호작용 영향은 무한강성 무질량 기초의 운동학적 상호작용과 지반과 구조물 사이에서 발생하는 관성상호작용이다. 운동학적 상호작용은 묻힌 기초의 경우에는 중요하지만, 수직으로 전달되는 지진파를 받는 지표면상 기초의 경우에는 무시될 수 있다. 이 논문에서는 멕시코시티 4개 건물에 대해 관성상호작용만을 고려하고 1985년 멕시코시티 동서방향 지진기록을 사용하여 구조물의 지진거동을 조사하였다. 연구는 지표면상 기초나 말뚝기초를 가진 구조물에 대해 선형 및 비선형 지반조건을 고려하여 수행하였으며, 연구결과를 매우 견고한 기초를 갖는 구조물에 대한 것과 비교하였다.

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Sensitivity analysis of mass ratio effect on settlement and seismic response of shallow foundation using numerical simulation

  • Kil-Wan Ko;Jeong-Gon Ha;Jinsun Lee;Gye-Chun Cho
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권6호
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    • pp.649-664
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    • 2023
  • Structural inertial interaction is a representative the effect of dynamic soil-foundation-structure interaction (SFSI), which leads to a relative displacement between soil and foundation, period lengthening, and damping increasing phenomena. However, for a system with a significantly heavy foundation, the dynamic inertia of the foundation influences and interacts with the structural seismic response. The structure-to-foundation mass ratio (MR) quantifies the distribution of mass between the structure and foundation for a structure on a shallow foundation. Although both systems exhibit the same vertical factor of safety (FSv), the MR and corresponding seismic responses attributed to the structure and foundation masses may differ. This study explored the influence of MR on the permanent deformation and seismic response of soil-foundation-structure system considering SFSI via numerical simulations. Given that numerous dimensionless parameters of SFSI described its influence on the structural seismic response, the parameters, except for MR and FSv, were fixed for the sensitivity analysis. The results demonstrated that the foundation inertia of heavier foundations induced more settlement due to sliding behavior of heavily-loaded systems. Moreover, the structural inertia of heavier structures evidently exhibited foundation rocking behavior, which results in a more elongated natural period of the structure for lightly-loaded systems.

현장자료를 사용한 지반-구조물 상호작용에 대한 경험적 연구 (System Identification Analysis on Soil-Structure Interaction Using Field Data)

  • 김승현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.37-46
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    • 2005
  • 최근 지진공학 제반분야의 연구동향은 지진발생시 구조물의 거동을 보다 합리적/경제적으로 고려하는 내진성능 목표 개념에 입각하여 많은 향상을 성취하고 있다. 특히, 실제 지진에서 관측된 자료를 사용하여 시방기준과 해석기법에 많은 보완이 이루어지고 있는 실정이다. 그러나, 지반-구조물 상호작용에 대한 연구는 경험적으로 입증된 해석방법의 정립이 아직까지 과제로 남아있는 분야이다. 이러한 취지에서, 본 연구에서는 구조물과 지표면 자유장 운동의 강진기록이 잘 관측되어 있는 2매 사이트를 선택하여, 입/출력 자료를 가지고 시스템 특성치즐 추정할 수 있는 System Identification 기법을 이용하여 지반-구조물 상호작용의 해석기법 중 가장 보편적이며 비교적 간단한 주파수 영역의 Impedance 함수를 계산하고 그 결과를 바탕으로 관성력에 의한 지반-구조물 상호작용에 대한 고찰을 수행한다.

세 파동의 상호작용에 의한 패턴 형성 및 솔리톤의 전산모사 (Simulation of Pattern Formation and Solitions in Three-Wave Interactions)

  • Lee Hae Jun;Kim Jin Cheol;Kim Gwang Hun;Kim Jong Uk;Kim Chang Beom;Seok Hui Yong
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.42-43
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    • 2003
  • The nonlinear three-wave interaction is an interesting topic having various applications in nonlinear optics, hydrodynamics, acoustic waves, and plasma physics. The resonant interaction between two laser pulses and a plasma wave plays important roles in plasma heating, laser reflection in the inertial confinement fusion (ICF), plasma wakefield generation, and ultra-intense laser pulse amplification and pulse compression using stimulated Raman backscattering (RBS). (omitted)

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튜브형 수중교량의 교량-차량 동적상호작용 해석방법 (Dynamic interaction analysis of submerged floating tunnel and vehicle)

  • 김문영;곽종원;민동주
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.83-88
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    • 2013
  • The purpose of this study is to develop the algorithm for dynamic interaction analysis of submerged floating tunnel and vehicles. The dynamic behavior characteristic of submerged floating tunnel is certainly different with general structures, because the submerged floating tunnel is floating in the middle of water, and subjected to constant buoyance. Therefore the analyses in various aspects should be carried out to secure structural stability and practicality of structures. To conduct the dynamic interaction analysis, the structure is modeled by commercial FEM program ABAQUS to investigate modal characteristic. Also the added mass concept is applied to represent the inertial force by a fluid, and then dynamic interaction analyses are conducted with superposition method when the KTX is moving along the submerged floating tunnel. And the time histories are presented for vertical and lateral displacement at the center of the tunnel.

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