본 연구에서는 구조물의 재료, 구조물의 단면, 지진 하중등의 불확실성을 고려한 저형 전단벽의 최대 전단력를 예측하는 뉴 런-네트워크 모델을 개발하였다. 이를 위해 실험 데이터를 통해 검증된 박스타입 저형 전단벽 수치해석 모델을 구축하였고, 가정된 분 포를 통해 200개의 구조물의 재료, 단면변수를 라틴 하이퍼 큐브 샘플링을 통해 추출하였다. 또한 이전 연구에서 사용된 인공지진파를 데이터를 기반으로 10개의 다른 PGA 레벨별 총 200개의 인공지진파 데이터를 구축하였다. 뉴런-네트워크 모델의 Training 및 testing을 위해 200개의 데이터셋에 상응 수치해석 모델을 구축하고 최대 전단력을 산출하였다. 이렇게 구축된 데이터셋을 이용하여 최종적으로 뉴런-네트워크 모델을 확정하였다. 마지막으로 구축된 모델로부터 얻어진 취약도와 기존에 사용되는 방법들로부터 얻은 취약도를 비교, 분석하여 본 연구에서 구축된 모델의 정확도를 보여주었다.

국내의 서비스 수준 지진(SLE)과 최대 고려 지진(MCE)의 두 RC 건물 구조물의 실험 및 해석 결과에서 얻은 탄성 및 비탄성 응답은 비틀림에 대한 전단 및 비틀림 거동에서 저항 메커니즘의 특성을 연구하는데 사용될 수 있다. 불균형 구조의 특성 연구에서는 전단력 및 비틀림 모멘트에 대한 병진 변형 및 비틀림 변형의 상호 작용 효과를 나타내는 방정식이 제안하였다. 탄성과 비탄성 거동에서 힘과 변형 사이에 상관 관계 유무가 다르기 때문에 증분 전단력과 증분 비틀림 모멘트를 최대 벽 프레임 변형을 중심으로 항복, 제하 및 재 하중 단계로 구분하여 해당 증분 변형 및 증분 비틀림 변형 측면에서 해석을 수행하였다. 두 가지 주요 지배 모드의 탄성 조합에서 병 진 변형은 주로 전단력에 기여하는 반면 비틀림 변형은 전체 비틀림 모멘트에 크게 기여한다. 그러나 비탄성 응답에서는 증분 병진 변 형이 증분 전단력과 증분 비틀림 모멘트 모두에 기여하게 된다. 따라서 주어진 방정식을 이용하여 비탄성 응답에서 비틀림의 편심 감 소, 비틀림 강성 저하 및 겉보기 에너지 생성과 같은 모든 현상들을 설명하였다.

본 연구는 초고강도 콘크리트판, 그라우팅 및 모체 콘크리트 내에 후크와 스터드로 연결한 합성접합부의 전단 실험 을 수행하고 그 거동을 파악하고자 한다. 압축강도 35 MPa, 50 MPa 및 90 MPa 그라우팅의 강도, 4종류의 전단연결재 배치를 실험변수로 총 12개의 시험체를 제작하였다. 합성접합부의 전단력은 그라우팅 콘크리트의 압축강도에 따라 비례적 관계를 가지 고 있다. 휨모멘트가 지배적인 힘이 아니고 면적이 크며 서로 다른 시기에 콘크리트를 친 경계면 합성체에서 콘크리트 전단력 은 무시할 정도 크기가 아니다. 콘크리트 모체 압축강도보다 그라우팅의 압축강도가 크다면 접합부에서 콘크리트 전단력이 유 의미하게 크며 전단연결재를 병용하면 더 큰 전단력을 얻을 수 있다.

최근 건축물의 보수보강 및 리모델링 시 구조부재를 부착하거나 고정하는 데 있어서 시공의 유연성 및 용이성으로 후설치 확장앵커의 사용량이 점점 증가하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 현장에서 비교적 용이하게 시공할 수 있는 후설치 확장앵커를 대상으로 비균열 무근콘크리트에 매입한 확장앵커의 연단거리 및 앵커간격를 변수로 한 전단실험을 통하여 확장앵 커의 전단내력과 하중-변위관계를 분석하였다. 실험결과 연단거리 및 앵커간격에 비례하여 일정비율로 전단내력이 상승하였으며, 파괴모드는 강재앵커 파괴 및 콘크리트 파괴로 각각 나타났다. 그리고 실험결과를 ACI318-19 및 CCD설계기준과 비교분석 하였으며, 향후 보다 합리적인 후설치 확장앵커의 최적설계를 위한 기초자료를 제시하고자 한다.

An approximate analysis method is proposed to predict the dynamic amplification of shear forces in ordinary reinforced concrete shear walls as a preliminary study. First, a seismic design for three groups of ordinary reinforced concrete shear walls higher than 60 m was created on the basis of nonlinear dynamic analysis. Causes for the dynamic amplification effect of shear forces were investigated through a detailed evaluation of the nonlinear dynamic analysis result. A new modal combination rule was proposed on the basis of that observation, in which fundamental mode response and combined higher mode response were summed directly. The fundamental mode response was approximated by nonlinear static analysis result, while higher mode response was computed using response spectrum analysis for equivalent linear structural models with the effective stiffness based on the nonlinear dynamic analysis result. The proposed approximate analysis generally predicted vertical distribution of story shear and shear forces of individual walls from the nonlinear dynamic analysis with comparable accuracy.

초고층 건물의 횡변위 제어를 위하여 사용되는 아웃리거를 기존의 철골 트러스 대신에 철근콘크리트 벽체로 대체할 수 있다. 철근콘크리트 아웃리거 벽체를 외부 기둥에 연결할 경우에는 축력뿐만 아니라 전단력과 모멘트가 외부 기둥에 유발될 수 있다. 본 연구에서는 아웃리거 벽체 외단부의 회전으로 인한 외부 기둥의 전단력을 수식으로 유도하고 그 값을 유한요소해석 결과와 비교하였다. 유한요소해석에서는 층별 연결보의 효과와 전단벽과 아웃리거를 보와 평면응력요소로 모델링한 효과를 분석하였다. 층별 연결보의 효과는 거의 없었으며 평면응력요소는 보요소보다 더 큰 강성을 가진 것으로 해석되었다. 아웃리거 벽체의 외단부 회전으로 인한 외부기둥의 층간 회전각과 전단력은 허용값에 비하여 상당히 작은 값이 발생하였다. 따라서 초고층 건물에 철근콘크리트로 된 아웃리거 벽체를 적용할 경우에도 외부 기둥에 유발되는 전단력과 모멘트에 대하여 별도의 검토를 할 필요는 없을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 지진하중을 받는 탄성구조물을 대상으로 층전단력 분포에 기초한 마찰감쇠기의 설계방법을 제시하였다. 먼저 마찰감쇠기의 슬립하중(slip-load)을 정규화하는 방법 별로 단자유도 시스템의 수치해석을 수행하고 비교하였다. 이를 통해 슬립하중과 가새 강성의 영향을 파악하였으며, 설치용 가새와 원구조물의 최적강성비를 찾았다. 다음으로는 다양한 고유주기와 층수를 갖는 구조물을 대상으로 수치해석을 통해 마찰감쇠기의 설치 층수와 위치의 결정방법 및 슬립하중의 분배 방법을 도출하였다. 이 과정에서 설치 층수가 포함된 성능지수를 사용하여 슬립하중의 총합으로부터 최적의 설치 층수를 도출하는 경험식을 제시하였다. 마지막으로 실제 지진하중을 사용한 수치해석을 통해 기존의 최적설계 방법과 비교하여 제안된 방법의 우수성을 입증하였다.

본 논문에서는 가압경수로(PWR) 고준위폐기물을 깊은 지하 500m에 처분 시 사용되는 처분용기 및 이를 보호하기 위하여 50㎝ 두께로 처분용기 주위를 감싸고 있는 벤토나이트 버퍼의 복합구조물에 지진 등의 지각 변동에 의하여 갑작스럽게 10㎝의 수평한 암반 전단력이 대칭적으로 가해졌을 때, 처분용기의 안전성(붕괴)을 예측하기 위하여 처분용기+벤토나이트 버퍼복합 구조물에 대한 비선형 구조해석을 수행하였다. 복합구조물을 구성하고 있는 물질들은 탄소성체로 가정하였으며, 대변형 발생 시 항복을 예측하는 항복조건식으로는 처분용기를 구성하고 있는 금속물질(구리, 주철)에 대하여 von-Mises 항복조건식을, 벤토나이트 버퍼물질에 대하여는 Drocker-Prager 항복조건식을 적용하였다. 해석 결과들을 분석하면 비록 10㎝의 수평한 대칭 암반 전단력에 대하여 벤토나이트 버퍼에는 항복점을 훨씬 상회하는 대변형이 발생하였지만, 내부의 처분용기를 구성하고있는 주철 및 구리에는 여전히 매우 작은 탄성변형 및 항복응력보다 작은 응력이 발생하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 갑작스런 10㎝의 수평한 암반 전단력에 대하여 50㎝ 두께의 벤토나이트 버퍼는 안전하게 내부의 처분용기를 보호하고 있음을 알 수가 있다. 해석결과는 또한 벤토나이트 버퍼의 전단변형에 의하여 처분용기에 휨변형이 발생함을 보여주고 있다.

이 연구에서는 SC 전단벽의 전단 연결재인 스터드의 배치와 형상이 SC 전단벽의 거동에 미치는 영향을 살펴보기 위해 전단벽체가 전단력과 축하중을 받을 때의 거동을 해석적으로 검토하였다. 이를 위해 서로 다른 형상과 배열의 스터드가 배열된 SC 전단벽을 대상으로 유한요소해석을 수행하였다. 스터드의 간격이 과하게 떨어져 있을 경우 합성거동이 완벽하게 작용하지 못하며 강판이 설계곡선의 2차 항복 전단력 보다 적은 하중에서 항복함을 확인하였다. 스터드의 형상은 일반형 스터드뿐만 아니라 개선된 경사형 스터드도 전단거동에 큰 차이를 나타내지 않았고, 스터드의 간격이 합성거동에 영향을 미침을 확인하였다. 또한 이 연구를 통하여 경사형 스터드가 일반형 스터드에 비해 좌굴을 제어하는데 효과가 있음을 확인하였다.

When the story lateral forces of multi-story frame were not distributed properly during a seismic design, sufficient seismic performances should not secured. Thus, studies on the distribution of story lateral forces that make the uniform distribution of story damage are positively necessary. In this study, a lot of dynamic analyses of multi-story frames were conducted using various seismic waves to find the optimum distributions of story damage and the distributions of story shear in that circumstance were calculated.

In this study, experiments to evaluate concrete breakout capacity of anchor under dynamic shear loading were performed. The cast-in-place anchors without reinforcement were prepared for dynamic and static loading tests. Three specimens were tested for dynamic tests and one specimen for static test. It was found from the tests that the concrete breakout capacity of anchors without reinforcement under dynamic loading was about 6% higher than static loading.

강상자형사교의 경우 국내의 도로교 설계기준이 갖추어지지 않아, 미국의 AASHTO 및 AASHTO LRFD 설계기준을 적용할 경우에는 실제의 거동과 다른 하중분배계수를 산출하게 되어 과대설계 및 과소설계를 초래할 가능성을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 실제 거동을 바탕으로 한 강상자형 사교의 둔각부 지점에서의 전단력 산정을 위한 하중분배계수식을 제시하는 데 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 강상자형 사교의 다양한 구조모델들에 대해 유한요소해석을 수행하고, 각 매개변수들이 강상자형사교의 하중분배계수에 미치는 영향을 분석한 후, 다중회귀분석을 수행하여 강상자형사교의 전단력 산정을 위한 하중분배계수식을 제시한다.

초고층 건물의 주된 횡력 저항 시스템으로 사용되는 커플링보는 면내방향에 대한 하중을 고려하여 설계하는 것이 일반적인 경우이다. 하지만 장경간 구조물 혹은 비정형 구조물에서는 커플링보에 면내방향의 축력, 전단력 그리고 휨모멘트와 더불어 면외방향의 비틀림 모멘트가 작용하게 된다. 커플링보 길이가 짧고 비틀림 모멘트 하중이 작을 경우에는 수평철근 및 스터럽의 배근에 의해 설계가 되는 경우도 있지만 그 값이 클 경우에는 사용성(균열) 부분을 위해서라도 정밀 구조 해석이 필요하게 된다. 이에 대해 슬래브 강성 효과를 고려하여 커플링보 설계를 하는 것은 반드시 필요하다. 따라서 이 연구에서는 슬래브 강성을 고려한 RC 커플링보의 비틀림과 전단력에 대한 거동 및 구조 성능을 규명하고자 하였다.