• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권6호통권73호
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• pp.819-832
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• 2004

본 연구는 구조물의 형상 최적화를 효율적이면서 보다 용이하게 수행할 수 있는 기법을 제안하고자 하였다. 구조물의 형상 표현과 설계변수 선택을 위해 설계요소 개념을 활용하여 설계변수 수를 과감하게 줄일 수 있었고, 등매개변수 사상기법을 이용하여 최적화 과정 중 형상의 변화에 따른 유한요소망을 자동생성 하였으며 효율적인 최적화 과정 수행을 위하여 결정론적 최적화 기법(개선된 허용방향법)과 스토캐스틱 최적화 기법(유전 알고리즘)을 사용하여 그 결과와 효율성을 비교하였다. 최적화 과정 중 구조해석은 유한요소법을 이용하며 구조물의 부피와 단면적 등을 목적함수로 하여 형상 최적화를 수행하였다. 또한 제작성과 시공성을 위한 최종형상 제시를 위하여 최적형상에 완화곡선 처리를 시도하였다. 이상의 연구를 강구조물을 대상으로 한 몇 가지 수치 예에 적용한 결과 설계과정을 보다 단순화시켰으며, 두 가지 기법 모두 최적해에 수렴함으로써 목적함수 값을 효과적으로 개선시킬 수 있었다. 따라서 본 연구는 그 타당성과 적용성이 있다고 판명된다.

• 전산구조공학
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• 제1권2호
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• pp.12-17
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• 1988

이 글에서는 PC가 구조공학에 이용되고 있는 분야를 살펴 보았고, 그중 특히 PC의 계산능력과 그래픽을 이용하여 구조설계시 자주 발생하는 문제를 해결하는 예를 고려해 보았다. 철근 콘크리트 예에서는 기둥의 해석 및 설계문제를, 강구조 예에서는 연결부의 조임재군이 편심 하중을 받는 문제를 각각 예시하였다. 여기에 든 예 외에도 이러한 구조 설계용의 PC용 소프트웨어는 얼마든지 개발될 수 있고 실제로 이와 같은 프로그램들은 설계사무소나 엔지니어링 회사에서 매우 유용하게 이용되고 있다. 뿐만 아니라 PC용의 이러한 소프트웨어는 설계과정을 단계적으로 전개시켜 나감으로써 학생이나 실무 엔지니어의 교육용으로도 개발되어질 수 있을 것이다. 또한 수백장의 숫자나 말 보다도 한장의 그림이 공학적인 의사전달에 더욱 큰 역할을 한다는 점을 감안한다면 PC가 더욱 구조공학 분야에 이용될 전망이고 그에 따르는 많은 소프트웨어들이 빠른 속도로 개발될 것으로 생각된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권1호통권68호
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• pp.91-101
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• 2004

본 연구는 철골조 초고층 아파트에 있어서 주거부분의 충고를 낮추기 위한 새로운 보-슬래브 구조시스템 개발을 위하여 제안되어진 합성보에 대해서 역학적 성능 및 구조적인 검토를 실험적으로 고찰하여 그 타당성을 확인하고 구조설계의 지침을 제시하고자 하는 것이다. 이상과 같은 연구목적을 달성하기 위해서 제안된 아파트의 기준층 구조평면에 근거하여 본 연구의 대상이 되는 9.8m 스팬의 보를 대상으로 구조재료실험, 합성보의 균등 흼실험, 합성보의 중앙집중 재하실험, 휨 전단 가력실험, 그리고 전단 가력실험 등을 진행하였다. 실험결과로부터 상플랜지에 스터드 커넥터를 대한건축학회 강구조계산규준의 합성보 설계 규정에 따라 정상적으로 배치하고 슬래브의 상부 철근을 정상배근하면 충분한 구조적 성능을 발휘할 수 있음을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권4호통권37호
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• pp.657-666
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• 1998

본 연구는 변위제약조건을 고려한 강구조물의 최적화를 위하여 효율적인 쌍대알고리즘을 제시한다. 쌍대법은 최적화 문제를 하나의 간단한 대수학적인 형태를 가지는 근사화된 양함수형태의 부문제로 대치할 수 있고, 이때 각 부문제는 볼록면을 가지며 분리 가능한 형태이기 때문에 쌍대알고리즘을 적용함으로써 효과적으로 풀려질 수 있다는 개념에 근거한다. 특히, 본 연구는 양함수형태의 변위제약조건식을 설정하기 위해 가상일의 원리를 적용하고자하며 아울러 쌍대알고리즘내에 단면특성관계를 나타내는 선형회귀식을 추가하여 설계변수의 수를 감소시켜 주고자 한다. 또한 부재선정을 위해 상용화된 표준 철골 단면을 검토함으로써 이산형 최적화문제도 고려한다. 이러한 연구 결과는 기존의 해석기법인 최적정기준법과 비교검토된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권4호통권41호
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• pp.363-372
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• 1999

본 연구는 강상판교의 자동화설계에 적합한 합리적인 해석모델을 제시하였다. 최적의 해석모델을 선정하기 위해 격자모델에 기초한 다양한 해석모델을 제시하며, 제안된 해석모델들을 해석의 신뢰성, 해석시간 및 효용성 등에 대해 비교하였다. 또한 현재 강상판교의 설계에 많이 사용되는 Pelikan-Esslinger 방법과 제시한 해석모델과의 성능을 비교하였다. 선정된 해석모델의 효용성을 입증하기 위하여 수치예제로서 지간장이 200m(60m+80m+60m)인 3경간 연속 강상판 박스거더교를 적용하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권1호통권44호
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• pp.93-102
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• 2000

본 연구는 부구조화에 기초한 계층적 접근방법을 이용하여 프레임구조에 대한 설계민감도해석과 최적화를 수행한다. 이 방법의 개념적 틀은 유형의 구조계와 무형의 설계과정을 계층적으로 모델링하고 부구조화해석과 다단계최적화를 결합하는데 있다. 여기서 해석과 총합을 위한 수학적 모델은 공통의 부구조화체계와 기반위에서 설정된다. 이러한 수학적 구조적 기반위에서 모듈화된 거동해석과 민감도해석 및 최적화과정이 서로 연계되고 통합된다. 여기서 설계민감도정보는 상태공간방법으로 계산되고, 시스템단계의 활성조건과 중량비 규준을 통해 부구조들의 조율이 이루어진다. 대형프레임구조에 대한 수치 예제들을 통해 본 연구의 타당성 및 효율성과 유용성을 검증한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.629-638
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• 2000

알고리즘의 용이성과 전역적 최적해로의 수렴가능성 등의 이점을 가진 SA알고리즘은 구조최적화문제에 활발하게 적용되고 있으나 냉각스케줄의 설정, 모호한 종료기준, 과도한 반복해석 등의 문제점을 가지고 있다. 그러므로 본 논문에서는 기존 SA알고리즘의 단점을 보완한 MSA 알고리즘을 개발하고자한다. MSA 알고리즘은 수렴에 요구되는 반복수를 감소시키고 국부최소점이 많은 동적최적화문제의 초기설계 선택의 자율성을 확보하기 위하여 SQ 및 SA의 2단계로 구성하여 개발하였다. 또한 기존 연구에서 제안된 냉각 스케줄에 의한 수렴성 등을 비교분석하여 구조최적화에 적합한 냉각스케줄을 제안하여 그 성능을 평면가새골조 구조물의 최적내진설계에 적용하여 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.343-350
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• 2009

본 연구에서는, 비내진 설계된 철근콘크리트 교각에 대해 스테인레스강 와이어 메쉬와 고강도 침투성 폴리머 몰탈을 사용한 내진보강 기법을 제안하였다. 본 연구의 목적을 위해, 총 6본의 비내진 설계된 교각 실험체에 대해 반복 가력 실험을 수행하였다. 실험결과, 주철근 겹이음을 갖는 비내진 설계된 교각 실험체에 대한 내진보강이 필요하다는 것을 알 수 있었고, 본 연구에서 제안된 보강 기법은, 비내진 설계된 교각의 강도, 강성 및 에너지 소산능력에 증진 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한, 제안된 보강 기법은 비탄성 변위 영역을 경험하는 교각의 강도 저감 완화와 함께 연성도 증진에도 효과가 있을 것으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.707-716
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• 2006

본 논문에서는 고등해석과 유전자 알고리즘을 이용한 반강접 강뼈대 구조물의 직접설계시스템의 최적화를 수행하였다. 고등해석은 접합부의 비선형, 기하학적 비선형 및 재료적 비선형을 고려한다. 기하학적 비선형은 안정함수를 사용하여 고려하였으며, 재료적 비선형은 CRC 접선 탄성계수와 포물선 함수를 사용함으로서 고려하였다. 접합부의 비선형은 Kishi와 Chen이 제안한 3가지 매개변수를 가지는 파워모델을 사용하여 고려하였다. 최적화 기법으로는 유전자 알고리즘을 사용하였다. 목적함수는 구조물의 중량을 사용하였으며, 제약조건식은 구조시스템의 하중-저항능력, 처짐, 층간 수평변위 및 연성요구 조건을 고려하였다. 제안된 방법에 의한 설계결과를 기존의 방법들과 비교하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.339-348
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• 2002

본 논문에서는 비선형 해석을 이용한 강뼈대 구조물의 자동화설계를 수행한다. 기하학적 비선형은 안정함수를 사용하여 고려한다. 보-기둥 부재에 대하여 전단변형 효과를 고려한다. 자동화 설계 기법으로는 직접 탐색법을 사용한다. LRFD의 상관방정식으로 각각의 부재의 상관 계수 값을 계산하여 가장 큰 상관 계수 값을 가지는 부재의 크기를 데이터베이스에서 단계별로 증가시킨다. 목적함수는 강뼈대 구조물의 중량을 사용하며, 계약조건식은 하중-저항능력, 처짐, 층간 수평변위 및 연성도를 고려한다. 2차원과 3차원 2층 강뼈대구조물에 대한 예제 해석을 수행한다.