휨을 받는 철근콘크리트 부재 단면의 연화현상은 구조물의 파괴하중 해석시 중요한 인자로 작용한다. 일반적인 탄-소성 이론에 근거한 소성한계해석법을 사용할 경우 철골 구조물에는 적합하지만 철근콘크리트 구조물에는 최대하중 이후의 연화현상으로 인하여 이 이론은 부적합하게 된다. 따라서 본 논문의 주목적은 변위제어방법을 사용하여 철근콘크리트 구조물이 파괴될 때까지의 완전한 거동을 이끌어 내는 것이다. 프로그램을 사용한 계산결과를 보다 빠르고 경제적으로 이끌어 내기 위하여 단면의 성질인 모멘트-곡률, 축력-축\ulcorner향 변형률, 그리고 전단력 변형률 곡선 등을 여러개의 직선적으로 단순화한 모델식을 사용하여 해석한다. 또한 연화현상을 고려한 유한요소의 해석결과는 사용된 요소의 크기에 따라 결과가 매우 다르게 나타나기 때문에 이를 방지하기 위하여 파괴에너지 개념을 도입하여 모멘트-곡률 곡선을 보정하여 구조계산에 적용시킨다. 이와 같이 단면을 층으로 나누어 해석하지 않고 직접 단면의 성질을 나타내는 곡선들을 적용한 본 프로그램으로 보와 골조를 해석한 결과는 실제적인 실험결과와 비교하였을 경우 거의 일치하게 나타난다.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.26
no.4A
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pp.735-742
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2006
In this study, the ultimate shear strength behavior of transversely stiffened curved web panels was investigated through nonlinear finite element analysis. It was found that if the transverse stiffener has a sufficient rigidity, then curved web panels used in practical designs are able to develop the postbuckling strength that is equivalent to that of straight girder web panels having the same dimensional and material properties. The nonlinear analysis results indicate that in order for curved web panels to develop the potential postbuckling strength. The rigidity of the transverse stiffener needs to be increased several times the value obtained from the Guide Specifications (AASHTO, 2003). However, in the case of thick web panels where the shear design is governed by shear yielding, the stiffener rigidity does not have to be increased. From the analysis results, a simple design formula is suggested for the rigidity of transverse stiffener under strength limit state.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.3
no.2
s.9
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pp.119-125
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2003
Water flow in unsaturated soils is affected by two mathematical equations called soil water-characteristic curve and permeability-suction relationship. Soil water-characteristic curve is an equation showing volumetric water content-suction relationship. Many researchers have presented equations for the relationships. This paper illustrates the importance of correctly determining the two relationships when analyzing unsaturated water flows. Results from two methods, Gardner (1958) and Fredlund et al. (1994), are used for comparison purposes. Numerical simulations of water flow by finite element method are performed using the two methods. The results by the numerical simulations are compared with the field data which was obtained from time-domain reflectometry (TDR) probes in Delaware County, Ohio. This data was obtained by the Seasonal Instrumentation Program which is included as a part of the Strategic Highway Research Program (SHRP).
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.13
no.2
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pp.41-49
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1993
This paper presents a geometrically non-linear and elastoplastic F.E. formulation using a total Lagrangian approach for the two dimensional isoparametric curved beam elements. The beam element is derived by using plane stress elements. The basic element geometry is constructed using the coordinates of the nodes on the element center line and the nodal point normals. The element displacement field is described using two translations of the node on the center line and a rotation about the axes normal to the plane containing the center line of the element. The layered approach is used for the elastoplastic analysis of the plane framed structure with the arbitrary cross section. The iterative load or displacement incremental method for non-linear finite element analysis of the frame structure is used. Numerical examples are presented to demonstrate the behavior and the accuracy of the proposed beam element for geometric and elastoplastic non-linear applications. Comparisons made with present theory and other published data show that tilt' beam element products accurate results with good convergence characteristics.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.29
no.4
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pp.193-201
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1992
A new equivalent curved beam theory is developed for the analysis of the corner part of ship structures, in which effects of distributed loads and asymmetricity with two or three connected parts are considered. Equivalent loads are obtained from equilibrium conditions between the distributed loads and the member forces and moments at the ends of curved beam. And an equivalent curved beam for the asymmetric structure is obtained by superposing the equivalent symmetric parts which have equivalent stiffness. From the sample calculation, it is found that the results of the new equivalent curved beam theory are well agreed with those of finite element method using membrane elements with little computing time and sufficient accuracy.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2022.05a
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pp.411-411
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2022
보는 수로나 하천의 수위를 조절하고 취수 등의 편의를 제공하기 위해 건설되는 하천 구조물이다. 일반적인 보(고정보)는 상시 담수 되어 농업용수, 생활용수, 공업용수 등의 취수원으로 활용되지만, 최근에 설치되는 보(가동보)들은 수문을 설치하여 필요에 따라 수위를 조절할 수 있게 되어 있다. 이와 같은 보의 운영은 보 상류의 유속, 수심, 흐름 특성, 하천 형상 등의 변화를 발생시킨다. 특히 하류 보는 운영현황에 따라 하천 흐름에 직접적인 영향을 주기 때문에 하천 흐름 특성에 핵심적인 요소로 볼 수 있다. 따라서 이에 대한 모니터링이 필요하며 이에 따른 수위-유량관계를 규명할 필요가 있다. 본 연구에서는 함평천 유역에 위치한 함평군(영수교)관측소를 대상으로 하류 약 1.3km에 위치한 개량형 공압식 가동보의 2021년 기립각도 변화에 대한 보 모니터링을 실시하여 수위-유량관계 변화를 분석하였다. 2021년에는 가동보의 기립각도 변화 및 취수조건에 따라 총 37회의 수위관측 및 유량측정을 하였으며 총 29회의 가동보의 기립각도를 계측하였다. 2021년 전반기에는 부분개방1, 부분개방2, 부분개방3, 완전개방, 취수조건으로 기간 분리되었고 후반기에는 완전개방, 부분개방3, 부분개방4, 부분개방5 조건으로 가동보의 기립각도에 따라 총 6개의 기간분리가 발생하였다. 결과적으로 본 연구에서는 하류 가동보 운영현황에 대한 보 모니터링과 흐름 특성이 변화하는 기간의 유량측정성과 확보를 통해 신뢰도 높은 수위-유량관계곡선식을 개발하였고 이를 통해 생산된 유량자료는 정확도가 매우 높은 것으로 분석되었다.
A beam on elasto-plastic foundation modeling of soldier pile and woodlagging tieback walls or anchored walls was developed and tested. An instrumented full scale tieback wall in sand was constructed at the National Geotechnical Experimentation Bite located on Texas A&M University. The experimental earth pressure deflection relationship (p-y curves) was developed from the measurements. The construction sequence was simulated in the proposed method. The conceptual methodology of an anchored wall design was introduced by using the proposed method. The proposed method was evaluated with the measurements of case histories in sand and clay. A parametric research was performed to study the most influencing factors for the proposed method. It is concluded that the proposed method represents a significant improvement on the prediction of bending moments and deflections of the properly designed walls.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.22
no.4
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pp.594-600
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2021
Curved beam structures are generally used as components in structures such as railroad bridges and vehicles. The stability analysis of curved beams has been studied by a large number of researchers. Due to the complexities of structural components, it is difficult to obtain an analytical solution for any boundary conditions. In order to overcome these difficulties, the differential quadrature method (DQM) has been applied for a large number of cases. In this study, DQM was used to solve the complicated partial differential equations for buckling analysis of curved beams. The governing differential equation was deduced and solved for beams subjected to uniformly distributed radial loads. Critical loads were calculated with various opening angles, boundary conditions, and parameters. The results of the DQM were compared with exact solutions for available cases, and the DQM gave outstanding accuracy even when only a small number of grid points was used. Critical loads were also calculated for the in-plane inextensional buckling of the asymmetric curved beams, and two theories were compared. The study of a beam with extensibility of the arch axis shows that the effects on the critical loads are significant.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.13
no.2
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pp.110-122
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1996
본 논문에서는 전기유동유체(Electro-Rheological Fluid : ERF)를 함유하는 지능구조물의 동적 모델링 및 진동제어를 수행하였다. 먼저 실리콘 오일을 기본용매로 하여 조성된 ERF의 복소 전단모듈러스를 전장부하와 가진 주파수의 함수로 동적 회전모드 실험을 통하여 도출한 후, 이를 샌드위치 보 이론과 연계하여 동적 모델링을 실시하였다. 도출된 6차 편미분방정식 형태의 지배 방정식을 유한요소 모델로 이산화하여 전장부하에 따른 지능구조물의 동탄성 특성값인 감쇠 고유 주파수 및 모달 손실계수를 주파수 영역에서 얻었다. 그리고 ERF를 함유한 샌드위치 형태의 지능구조물을 제작한 후 실험적으로 얻은 동탄성 특성값과 모델에 의해 예측된 동탄성 특성값을 비교 고찰하여 제시된 동적 모델에 대한 타당성을 입증하였다. 또한 모델을 통해 전장부하 함수로 예측된 주파수 응답곡선 중에서 각 주파수 대역에 대해 최소 변위가 되는 응답곡선을 요구응답으로 설정한 후, 그에 해당하는 전장부하를 선정하는 논리적인 능동 진동제어 알고리즘을 제안하였다. 제어알고리즘의 유용성을 입증하기 위해 실험적으로 수행된 능동 진동제어 결과를 주파수영역과 시간영역에서 제시하였다.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.18
no.2
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pp.169-179
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2005
An improved method for evaluating effective buckling lengths of beam-column members in plane frames is newly proposed based on system inelastic buckling analysis. To this end, the tangent stiffness matrix of be am-column elements is first calculated using stability functions and then the inelastic buckling analysis method is presented. The scheme for determining effective length of individual members is also addressed. Design examples and numerical results ?uc presented to show the validity of the proposed method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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