• Title/Summary/Keyword: 곡선부재

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An Improved Finite Element for Structural Analysis of Cable-Supported Structures (케이블 지지구조물의 구조해석을 위한 개선된 유한요소)

  • 김선훈;최창근;송명관
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.117-125
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    • 2001
  • 본 논문에서는 케이블 지지구조물의 비선형 정적해석과 동적해석에 사용할 수 있는 개선된 유한요소가 제시되었다. 케이블의 모델화를 위해 등가탄성계수를 사용하고 처짐곡선을 현수선함수로 가정한 케이블요소가 제안되었다. 프레임 부재에 사용되는 안정함수는 수치적으로 안정한 해를 얻기 위하여 수정되었다. 본 논문에서 제안한 요소의 유용성과 효율성을 검토하기 위하여 다양한 검증문제에 대한 수치해석이 수행되었다. 해석결과 본 논문에서 제시한 유한요소는 케이블 지지구조물의 모델화에 매우 유용하고 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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A Study on the Spectral Fatigue Analysis Method for Semi-submersible Rig Structure (반 잠수식 시추선의 스펙트랄 피로해석에 관한 연구)

  • 조규남
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.2
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    • pp.95-102
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    • 1995
  • 해양구조물의 피로파괴 형태는 매우 다양하며 설계단계에서 구조요소의 피로수명 예측은 중요하다. 각가지 피로해석 방법에 대해서 연구가 활발히 진행되었으며 접근방법에 대한 논의도 활발한 연구와 함께 진행되었다. 본 논문에서는 피로해석 방법중 스펙트랄 방법과 그 구성요소에 대해서 연구되었으며 간략화된 피로해석 방법이 제시되었고 그 특성이 비교 검토되었다. 두가지 피로해석 방법의 장단점이 조사되었고 관련된 인자인 응력집중계수, 응력폭-수명 관계 곡선 또한 연구되었다. 전형적인 반 잠수식시추선의 브레이싱 부재의 피로수명 예측을 위하여 간략화된 피로해석 방법과 스펙트랄 피로해석 방법이 작용되었으며 이를 통하여 두 방법의 유용성이 확인되었다. 또한 간략화된 피로해석 방법을 이용한 민감도 해석이 수행되었다. 본 논문에서 수행된 피로해석 결과는 스펙트랄 피로해석 방법이 보다 현실적인 피로수명 예측을 할 수 있는 방법이라는 사실을 보여주었다.

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The Experimental Study on the Fire-Resistance of Fiber-Reinforced Ultra-High-Strength-Concrete (섬유보강 초고강도 콘크리트의 내화성능에 관한 실험적 연구)

  • Lee, Joo-Ha;Sohn, Yu-Shin;Lee, Seung-Hoon
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.407-408
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    • 2010
  • This study investigated fire resistance performance for ultra-high-strength concrete columns reinforced with various fibers such as polypropylene, nylon, and steel fibers. 24 small size column specimens were tested with standard heating curve of KS F 2257-1 for 3 hours. The main parameters were the aggregate types, the length of polypropylene fibers, and the content ratios of each fiber.

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極小 Energy 定理와 그 應용 II

  • 양원호
    • Journal of the KSME
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    • v.20 no.4
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    • pp.296-302
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    • 1980
  • 이상에서 potential energy의 극소조건을 각종경우에 적용하여 재료역학의 해 또는 변형의 근사 해를 응용 예들을 통하여 구해 보았다. 이 해법은 을 받은 부재, 보(beam) 또는 순수 비틀림을 받는 엔형봉재의 경우, 부정정 문제에서 그 지지점들에서의 반력요소를 생각할 필요가 없기 때 문에 재료 역학적인 해법보다 더 간편하게 구해지고 있는 것을 볼 수가 있다. 또 보의 처짐 곡 선이 길이의 중앙면에 대하여 좌우 대칭형일 때에, 중앙단면에서의 최대처짐을 구하는데 삼각 함수의 근사처짐 곡선을 설정하므로써 실제 엄밀해에 가까운 근사값이 간단하게 구해질 수 있는 것을 보였다. 이 극소에너지 정리는 엔형단면이 아닌 각종 단면봉재의 비틀림 문제에서도 비틀림 응력함수를 도입하고, 경제조전을 만족하는 근사공력 함수방정식을 가정함으로써 간단하게 그 근사해를 구하는 데까지 직장할 수가 있다.

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Improvement of Fatigue-Proof Characteristics of Link Members Under Impact Loadings by a Spring-Actuated Mechanism (스프링구동 메커니즘의 충격 하중을 받는 링크부재의 내피로 특성 향상)

  • 안길영;박상후;이부윤;김원진;오일성
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.20 no.4
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    • pp.158-164
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    • 2003
  • The air circuit breaker (ACB) with the spring-actuated mechanism was studied to improve the fatigue-proof characteristics of its link. The low-cycle fatigue fracture phenomenon occurred on the critical link, called h-link, of ACB from the repeated rapid closing and opening operations. To analyze the cause of failure, dynamic FE-analysis on the b-link part of ACB was performed considering tile velocity and acceleration of the links per time as boundary conditions, which were obtained by using ADAMS. Also, the S-N curve obtained by experiments was used to investigate requirement on the fatigue-proof characteristics. Then, to reduce the maximum tensile stress on the h-link, three types of h-link were examined and one of them was selected.

Buckling Analysis of Thin-Walled Curved Members by Finite Element Method (유한요소법에 의한 박판곡선부채의 좌굴해석)

  • Lee, Sung Chul
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.11 no.2
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    • pp.1-14
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    • 1991
  • A computer program for the linear elastic buckling anlalysis of thin walled members is developed using a 3-node triangular shell element. The element has real stiffness value for a kinematic degree of freedom associated with rotation about the surface normal at each node. The validity of the present computer program is demonstrated through the plate buckling analysis and the lateral-torsional buckling analysis of a straight beam. Then, simply supported circular arches subjected to uniform bending are analyzed and the results are compared with existing solutions.

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Strength of RC Beam with Various Shear Reinforcement Ratios After Experiencing Different Duration of Fire Load (다양한 전단보강근비를 가진 RC보의 화재노출시간에 따른 강도변화)

  • Seo, Soo-Yeon;Jeoung, Chae-Myeoung;Choi, Ki-Bong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.14 no.6
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    • pp.188-197
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    • 2010
  • This paper presents research result to study the change of structural capacity of reinforced concrete beams with various shear reinforcement ratios after damage by fire load. In addition, fundamental data are given in order to predict the strength variation of RC member due to fire damage by evaluating the previous calculation method codified in codes. Nine RC beam specimens were made and exposed to the fire controled by the standard fire curve. And the structural capacity was evaluated through a failure test under simple support condition. Previous code formula, ACI code and Eurocode were reviewed and used for the calculation of the strength of specimens damaged by fire. From the test, RC beam specimens exhibited very brittle failure when it exposed to fire controled by standard fire curve during more than one hour. And this failure pattern tended to be more serious when shear reinforcement ratio decreased or fire loading duration increased. From the evaluation of the calculation process in code, the change of strength due to fire can be properly predicted if the damage of materials is well defined.

Evaluation on Strain Properties of 60 MPa Class High Strength Concrete according to the Coarse Aggregate Type and Elevated Temperature Condition (60MPa급 고강도 콘크리트의 굵은골재 종류와 고온상태에 따른 변형특성 평가)

  • Yoon, Min-Ho;Choe, Gyeong-Cheol;Lee, Tae-Gyu;Kim, Gyu-Yong
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.26 no.3
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    • pp.247-254
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    • 2014
  • Strain properties of concrete member which acts as an important factor in the stability of the concrete structure in the event of fire, significantly affected the characteristics of the coarse aggregate, which accounts for most of the volume. For this reason, there are many studies on concrete using artificial lightweight aggregate which has smaller thermal expansion deformation than granite coarse aggregate. But the research is mostly limited on concrete using clay-based lightweight aggregate. Therefore, in this study, the high temperature compressive strength and elastic modulus, thermal strain and total strain, high temperature creep strain of concrete was evaluated. As a result, remaining rate of high-temperature strength of concrete using lightweight aggregate is higher than concrete with general aggregate and it is determined to be advantageous in terms of structural safety and ensuring high-temperature strength from the result of the total strain by loading and strain of thermal expansion. In addition, in the case of high-temperature creep, concrete shrinkage is increased by rising loading and temperature regardless of the type of aggregate, and concrete using lightweight aggregate shows bigger shrinkage than concrete with a granite-based aggregate. From this result, it is determined to require additional consideration on a high temperature creep strain in case of maintaining high temperature like as duration of a fire although concrete using light weight aggregate is an advantage in reducing the thermal expansion strain of the fire.

Theoretical Analysis for Strengthening Effects of RC Beam with Reinforced FRP Sheet (FRP 시트로 보강된 RC 보의 보강 효과에 대한 이론적 분석)

  • Ha, Sang-Su
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.22 no.4
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    • pp.100-107
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    • 2018
  • The objective of this study is to assess the strengthening effects of fiber reinforced polymer(FRP) sheets such as Carbon fiber, Glass fiber, and PET(polyethylene terephthalate) on reinforced concrete flexural members. Variables of theoretical analysis are types of strengthening materials, material properties and amount of strengthening materials. A virtual flexural member without FRP sheets was created as a control specimen to understand the structural behavior of the non-strengthened specimen in terms of elastic and ultimate cross section. In total, 11 specimens including one non-strengthened and ten strengthened specimens were investigated. Various variables such as types of strengthening, strengthening properties, and amount of strengthening were studied to compare the behavior of the control specimen with those of strengthened specimens with regard to moment-curvature relationship. Results of theoretical analysis showed that the moment capacity of strengthened specimens was superior to that of the control specimen. However, the control specimen indicated the best ductility among all the specimens. As the amount of strengthening increased, flexural performance was improved. Furthermore, the results indicated that the ductile effect of members was affected by the ultimate strain of FRP sheets. The strengthening effect on the damaged member was similar to that on the non-damaged one since there was less than 10% difference in terms of flexural strength and ductility. Therefore, even if a damaged member is treated as non-damaged for analysis there is probably no noticeable difference.

Analysis of storm effects on floods using runoff coefficient (유출계수를 이용한 호우가 홍수에 미치는 영향 분석)

  • Kim, Nam Won;Shin, Mun-Ju
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.265-265
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    • 2016
  • 호우가 홍수에 미치는 영향의 분석은 수문현상을 이해하고 수공구조물을 설계하는데 반드시 필요한 절차이다. 호우가 홍수에 미치는 영향을 분석하기 위해서 독립된 소유역부터 비독립된 대유역까지 홍수량을 계산하고 그 상관성을 이해해야 하지만 상류쪽의 소유역의 경우 관측자료의 부재가 빈번하여 이러한 전반적인 분석이 쉽지 않다. 그리고 소유역과 대유역의 홍수특성을 연관지어 분석하기 위해서는 비교가능한 홍수특성을 추출해야 하며 이러한 일관된 잣대를 사용한 홍수분석은 중요하다. 본 연구에서는 소유역의 자료부재를 보완하기 위해 자료공간확장 방법을 제안하고 이를 통하여 안동댐 유역내 총 50개 지점의 홍수 시계열자료를 생성하였다. 자료공간확장 방법으로써, 안동댐유역의 1989년부터 2009년까지의 자료의 질이 좋은 20개의 사상을 추출하였고 안동댐유역 내에 위치한 안동댐, 도산, 소천의 수위관측지점의 관측유량자료에 대해 분포형 모형인 GRM 모형의 매개변수를 시행착오법으로 동시에 보정하여 한 개셋의 최적 매개변수를 추정하였다. 이때 모의결과를 평가하기 위하여 Nash-Sutcliffe (NS) 계수를 사용하였으며 20갯 사상의 세군데 관측수위지점에 대해서 모의결과가 전반적으로 0.5 NS 계수 이상으로써 만족할 만한 결과를 얻었다. 이 추정된 매개변수는 47개의 추가적인 관심지점의 유출모의에 사용되었으며 이렇게 모의된 유출시계열 자료는 관측시계열 자료로 가정하여 사용하였다. 이렇게 공간확장되어 생성된 시계열 자료는 이동평균방법을 사용하여 홍수강도-지속시간 곡선으로 변환되었고 50개 유역의 평균강우량 시계열 자료 또한 같은 밥법을 사용하여 강우강도-지속시간 곡선으로 변환되었다. 50개 유역의 비교가능한 일관된 홍수특성을 추출하기 위해 비유량법의 유출계수를 계산하였다. 유출계수를 계산하기 위해 유역별 도달시간을 계산하였으며 이 도달시간에 해당하는 강우강도를 추출하였다. 그리고 유역별 첨두 홍수강도를 유역별 도달시간에 해당하는 강우강도로 나눠줌으로써 유역별 유출계수를 계산하였고 이 유출계수를 유역면적에 대해 도시함으로써 그 경향을 조사하였다. 조사 결과 유역면적이 $100km^2$ 이상으로써 상류에서 하류방향으로 유역이 중첩되면서 증가하는 비독립적인 유역들의 경우 유역면적이 증가함에 따라 유출계수가 작아지거나 커지는 어떠한 경향을 보였다. 하지만 유역면적이 $100km^2$ 이하로써 독립적인 소유역의 경우 유역면적이 증가함에 따라 유출계수는 무작위로 분포되었다. 이것은 비독립적인 유역의 경우에는 호우가 홍수에 어떠한 일관된 영향을 미치나 각각 독립된 소유역의 경우에는 일관된 영향을 미치지 않음으로써 지역화방법에 의한 독립된 인근 미계측유역의 유출추정은 그 신뢰성이 높지 않다는 것을 의미한다.

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