In eccentrically braced steel frames (EBFs), the links are fuse members which enter inelastic phase before other structure members and dissipate the seismic energy. Based on the force-based seismic design method, damages and plastic deformations are limited to the links, and the main structure members are required tremendous sizes to ensure elastic with limited or no damage. Force-based seismic design method is very common and is found in most design codes, it is unable to determine the inelastic response of the structure and the damages of the members. Nowadays, methods of seismic design are emphasizing more on performance-based seismic design concept to have a more realistic assessment of the inelastic response of the structure. Links use ordinary steel Q345 (the nominal yielding strength $f_y{\geq}345MPa$) while other members use high strength steel (Q460 $f_y{\geq}460MPa$ or Q690 $f_y{\geq}690MPa$) in eccentrically braced frames with high strength steel combination (HSS-EBFs). The application of high strength steels brings out many advantages, including higher safety ensured by higher strength in elastic state, better economy which results from the smaller member size and structural weight as well as the corresponding welding work, and most importantly, the application of high strength steel in seismic fortification zone, which is helpful to popularize the extensive use of high strength steel. In order to comparison seismic behavior between HSS-EBFs and ordinary EBFs, on the basis of experimental study, four structures with 5, 10, 15 and 20 stories were designed by PBSD method for HSS-EBFs and ordinary EBFs. Nonlinear static and dynamic analysis is applied to all designs. The loading capacity, lateral stiffness, ductility and story drifts and failure mode under rare earthquake of the designs are compared. Analyses results indicated that HSS-EBFs have similar loading capacity with ordinary EBFs while the lateral stiffness and ductility of HSS-EBFs is lower than that of EBFs. HSS-EBFs and ordinary EBFs designed by PBSD method have the similar failure mode and story drift distribution under rare earthquake, the steel weight of HSS-EBFs is 10%-15% lower than ordinary EBFs resulting in good economic efficiency.
Song, Sung Hoon;Park, Min Su;Jeong, Youn Ju;Hwang, Yoon Koog
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.39
no.1
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pp.195-201
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2019
Long caisson breakwaters can improve the structural safety of a caisson due to the wave dispersion effect which reduces the average wave force acting on one caisson. However, in order to make long caissons, there are many manufacturing and construction limitations. Recently, interlocking caisson systems, which are to form a long caisson by interlocking individual caissons with adjacent caissons, have been much attention. In the present study, a interlocking caisson system with shear-keys was proposed and the wave dispersion effect according to the shear-key was evaluated analytically. As a result, (1) Because of the asymmetric shape of the interlocking caisson, the structure behavior and the wave dispersion effect of one are also asymmetric. (2) The wave dispersion effect is more influenced by the distribution and characteristics of wave acting on each caisson rather than the shape of the shear-key such as shear angle, height, shear length ratio. (3) The interlocking caisson breakwater is almost the same behavior and wave dispersion effect as a fully integrated breakwater.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.23
no.1
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pp.102-112
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2019
This paper studies impact fracture behavior under temperature variation and compressive flexural strength of cement composites using VAE(vinyl acetate ethylene) powder polymer and PVA(polyvinyl alcohol) fiber. Impact test were conducted in the temperature range selected for the $-35^{\circ}C$, $0^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$. In this experimental study, impact test were carried out using a drop impact testing machine (Ceast 9350) to obtain such as displacement, time, and impact fracture energy of normal specimen and and cement composites specimen. As test results, the use of VAE powder polymer and PVA fiber were observed to enhance the flexural strength of mortar. The compressive strength of PVA fibers reinforced cement composites was slightly decreased at 28 days, but the flexural strength was observed to increase 24.4% of normal mortar strength. As a result of the drop impact tests, PVA fiber reinforced cement composites specimens showed microcracks due to energy dispersion and crack prevention with bridge effect of the fibers, and scabbing or perforation by impact was suppressed. On the other hand, the normal mortar and VAE powder polymer cement composites specimens were carried out to the perforation and macro crack. Most of normal mortar and the cement composites subjected to impact load on specimens shows mostly local brittle failure. The impact resistant performance of the specimen with PVA fiber was greatly improved due to the increase of flexure performance.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.21
no.1
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pp.93-113
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2019
The behavior of the 3 hinged precast arch structure was investigated by comparing field measurements with numerical analyses performed for precast lining arch structures, which are widely used for the open-cut tunnel. According to the field measurements, the maximum vertical displacement occurred at the crown with upward displacements during the backfilling up to the crown of the arch and downward displacements at the backfill height above the crown. The final crown displacement was 19 mm upward from the original position. The horizontal displacement at the sidewall, which had a maximum horizontal displacement, occurred inward of the arch when compacting the backfill up to the crown and returned to the original position after completing the backfill construction. According to the analysis of displacement measurements, economical design is expected to be possible for precast arch structures compared to rigid concrete structures due to ground-structure interactions. Duncan model gave good results for the estimation of displacements and deformed shape of the tunnel according to the numerical analyses comparing with field measurements. The earth pressure coefficients calculated from the numerical analyses were 0.4 and 0.7 for the left and the right side of the tunnel respectively, which are agreed well with the eccentric load acting on the tunnel due to topographical condition and actual field measurements.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.25
no.5
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pp.24-31
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2021
The soundproof tunnels have been generally designed with H-beam girders, and the high weight of H-beam may cause the excessive design of the substructure. To solve this problem, this paper proposes a new soundproof tunnel girder design composed of pipes and discontinuous plates. First, the structural behavior of the straight girder according to the design parameters was examined through finite element analysis. The arrangement and shape of the plates were determined as the design parameter, to obtain the optimal design of girder. After then, the structural behavior and buckling stability of the arched girder were subsequently evaluated. As a result of the parameter analysis, it was confirmed that the axial force acting on the girder increased and the moment decreased as the ratio of unsupported sections decreased or the number of supporting plates increased. The stress concentration on the pipe member was relieved by increasing the long axis length of the elliptical plate. Arched girder analysis showed that the structural efficiency increase as the long axis of elliptical plate increase. As a result of the buckling evaluation, the buckling threshold load of the three connected girders was about 3.7 times higher than the design load. Consequently, it was confirmed that the proposed soundproof tunnel structure design satisfies both light weight and structural safety.
The social need for stable hydrogen storage technologies that respond to the increasing demand for hydrogen energy is increasing. Among them, underground hydrogen storage is recognized as the most economical and reasonable storage method because of its vast hydrogen storage capacity. In Korea, low-depth hydrogen storage using artificial protective structures is being considered. Further, establishing corresponding safety standards and ground stability evaluation is becoming essential. This study evaluated the hydro-mechanical behavior of the ground during a hydrogen gas leak from a low-depth underground hydrogen storage facility through the HM coupled analysis model. The predictive reliability of the simulation model was verified through benchmark experiments. A parameter study was performed using a metamodel to analyze the sensitivity of factors affecting the surface uplift caused by the upward infiltration of high-pressure hydrogen gas. Accordingly, it was confirmed that the elastic modulus of the ground was the largest. The simulation results are considered to be valuable primary data for evaluating the complex analysis of hydrogen gas explosions as well as hydrogen gas leaks in the future.
Junhan Cho;Sungjun Lee;Seongmin Park;Juneyoung Park
The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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v.21
no.6
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pp.132-145
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2022
This study was based on the black box images of traffic accidents on highways, cluster analysis and prediction model comparisons were carried out. As analysis data, vehicle driving behavior and road surface conditions that can grasp road and traffic conditions just before the accident were used as explanatory variables. Considering that traffic accident data is affected by many factors, cluster analysis reflecting data heterogeneity is used. Each cluster classified by cluster analysis was divided based on the ratio of the severity level of the accident, and then an accident prediction evaluation was performed. As a result of applying the Logit model, the accident prediction model showed excellent predictive ability when classifying groups by cluster analysis and predicting them rather than analyzing the entire data. It is judged that it is more effective to predict accidents by reflecting the characteristics of accidents by group and the severity of accidents. In addition, it was found that a collision accident during stopping such as a secondary accident and a side collision accident during lane change act as important driving behavior variables.
Liquefaction-induced lateral spreading has been the most extensive damage to pile foundations during earthquakes. Several cases of pile failures were reported despite the fact that a large margin of safety factor was employed in their design. In this study, 1-g shaking table tests were performed in order to analyze the failure behavior of piles embedded in liquefied soil deposits by buckling instability. As a result, it can be concluded that the pile subjected to excessive axial loads $(near\;P_{cr})$ can fail easily by buckling instability during liquefaction. When lateral spreading took place in sloping grounds, it was found that lateral loading due to lateral spreading increased lateral deflection of pile and reduced the buckling load. In addition, from the buckling shape of pile, difference between Euler's buckling and pile buckling vat observed. In the case of pile buckling, hinge formed at the middle point of the pile, not at the bottom. And in sloping grounds, location of hinge formation got lower compared with level ground because of the soil movements.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.28
no.1D
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pp.11-19
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2008
Currently, existing car following models among several basic systems of advanced vehicle systems are almost developed related to the physical relation between two vehicles except for the driver's behavior or environmental factors. But the consideration of driver's character and environmental factors on driving are very essential factors for actual application. Hence, we suggested calibrating the degree of driver's discomfort on driving that is the former study to develop a new car following model of advanced vehicle to use in actuality. The degree of driver's discomfortness (Measure-of-Alarmness; MOA)is measured related to the relationship between the following vehicle and the preceding vehicle, the environmental factors and driver's characters in ubiquitous traffic. We made up questions to drivers to obtain the general and the objective measurement of driver's MOA. And the fuzzy logic model for measurement of MOA was constructed based on the results of survey. We verified the suitability of fuzzy logic model through the computation of MOA with several scenarios. And we measured the quantitative degree of driver's discomfortness on car following related to several factors which affect drivers. In accordance with this study, development of car following model applying driver's MOA will promote the actual application of advanced vehicle more effectively than the existing models. Finally, we thought the measurement of driver's MOA will be applied significantly to evaluate safety and comfort of drivers on driving.
This study examines the characteristics of traffic accidents involving elderly pedestrians by analyzing relevant data vis-à-vis fatal pedestrian accidents and proposes solutions to reduce such accidents. We analyzed 3,853 cases of fatal accidents involving elderly pedestrians and 1,786 cases involving younger pedestrian (these cases reflect accidents that occurred from 2005 to 2008). The results show that accidents involving the elderly occur more frequently in rural areas than urban areas, especially in autumn; this condition applies even in situations where the elderly exhibit compensation behaviors such as walking on safer roads. We found that elderly pedestrians exhibit a defective behavior in crossing roads, especially in complicated road conditions where intersections and turning/reversing vehicles represent a menacing threat. These characteristics could be explained by the degenerated physical/mental ability of the elderly and by psychological factors such as reduced level of self-confidence.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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