• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.87-94
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• 2019

최근 구조물 계측분야에서 구조물의 동적 변위응답 측정에 관한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구는 이와 같은 동적 변위데이터의 활용도를 넓히고자 구조안전도 평가를 위한 방법론 제시를 목표로, 동적 변위데이터를 활용하여 부공간 시스템 식별법이 적용된 구조물 물리량 추정기법을 개발하였다. 진동 변위 데이터로부터의 상태공간모델을 추정하기 위한 부공간 시스템 식별 이론과 시스템의 물리량을 도출하기 위한 물리해석 기법을 제시하였고 실험적 검증을 위해 동적 실험을 수행하였다. 3자유도 철골 구조물을 제작하여 진동대를 활용해 지반 가진하여 각 층의 변위 데이터와 진동대의 가속도 데이터를 계측하였다. 계측된 데이터를 활용해 이산화 된 상태공간모델을 생성하였고 정밀도 파악을 위해 상태공간방정식을 통한 전산 해석을 수행하였으며, 철제 구조물의 상태공간모델로부터 층강성을 추출하였다. 또한 상태공간모델로부터 추출된 층강성을 기준으로 5가지의 기둥강성 보강 및 손상 시나리오를 설정하여 매 시나리오별 층강성 변화율을 추출하였으며 동일한 조건의 보강 및 손상의 경우, 강성 변화가 높은 일치율을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.83-90
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• 2008

우리나라의 석조문화재를 모델링할 때 불연속면을 갖는 구조재의 강성을 어떻게 규명하느냐가 매우 중요하지만 원형보존을 해야 하는 문화재의 특성상 이를 파악하기란 매우 곤란하다. 이를 위해 본 연구에서는 비파괴조사를 이용하여 고유진동수를 측정한 후, 시행착오법을 이용하여 측정된 고유진동수와 컴퓨터 모델링 결과 파악된 고유진동수를 비교함으로써 불연속면의 강성, 구조재의 탄성계수 등 홍예교를 이루는 재료의 구조적 물성을 추정함으로써 컴퓨터 모델링을 하는 방법을 제시하고 홍예교량의 동적특성에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 연구결과 무사석 및 적심석의 강성이 홍예교의 동적특성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.18-25
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• 2016

본 연구는 MIDAS-Gen을 사용하여 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치에 대한 구조적인 효과를 검토하였다. 본 연구에서는 해석 변수로 상부 전단벽의 미배치 층수, 상하 기둥 단면 치수의 변화, 상하 전단벽 두께 치수의 변화를 설정하였다. 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치에 대한 구조적인 효과를 검토하기 위하여 전단벽의 미배치에 따른 전단력/전도모멘트 분포, 전단벽의 변곡점, 수평강성에 대하여 비교분석하였다. 본 연구의 결과는 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치가 수평강성과 같은 구조성능에 미치는 영향을 정량적으로 제시하였다. 더욱이 본 연구의 결과는 합리적인 골조-전단벽 구조를 위한 구조설계 자료를 제공하는데 도움이 된다고 확인하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.69-75
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• 2004

저층 철골조의 시공에 있어서 더블앵글 접합부는 매우 효과적인 접합부의 한 형태로 취급된다. 더블앵글 접합부의 접합부 강성은 앵글의 두께, 볼트 게이지 거리, 볼트의 개수 등과 같은 여러 변수에 따라서 변화한다. 본 연구에서는 볼트수의 변화가 더블앵글 접합부의 모멘트-회전각 관계에 미치는 영향을 파악하기 위하여 세 개의 더블앵글 접합부 실험이 수행되었다. 각각의 실험결과에 근거하여 각 실험에 사용된 더블앵글의 회전강성은 회귀분석을 통하여 산정되었다. 회귀분석결과 더블앵글 접합부의 접합부 강성은 볼트의 개수가 증가함에 따라서 함께 증가한다는 결론을 얻었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.106-114
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• 2006

본 논문에서는 역강성법을 비좌굴 가새골조시스템의 내진설계에 적용하여 목표 변위를 만족시키는 비좌굴 가새의 단면적을 산정하였으며, 기존 연구와 비교하여 타당성을 검토하였다. 본 설계 방법은 개념이 직관적이고 적용이 간편하며, 고차모드 고려가 가능하고 각 층의 연성도를 개별적으로 조절할 수 있는 장점이 있다. 각 모델에 본 설계법을 적용한 결과, 전반적으로 목표변위 증가에 따라 가새 단면적이 감소하지만 층수와 연성도의 증가에 따라 일부층에서 오히려 가새 단면적이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 항복 후 강성비의 변화가 단면적에 끼치는 영향은 가새의 항복 후 강성비가 작은 경우 더 민감한 차이를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.1-11
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• 2021

본 연구에서는 코어 및 오프셋 아웃리거 구조의 수평거동을 파악할 목적으로 70층 규모의 초고층 아웃리거 건물을 대상으로 MIDAS-Gen을 이용하여 구조해석 및 구조설계를 실시하였다. 그리고 본 해석의 주요한 변수는 아웃리거의 강성과 아웃리거의 평면상 위치로 설정하였다. 또한 본 해석결과에 근거하여 코어 및 오프셋 아웃리거 구조의 슬래브, 아웃리거, 외곽 기둥과 같은 구조요소들의 수평거동을 분석하였다. 본 해석연구의 결과에서는 아웃리거의 강성과 아웃리거의 평면상 위치가 초고층 아웃리거 구조시스템의 수평거동에 어떤 영향을 주는지를 분석하여 나타내었다. 특히 코어 아웃리거 구조에서는 전단벽과 외곽기둥을 연결하는 아웃리거가 위치하는 슬래브에 응력이 크게 작용하였고, 오프셋 아웃리거 구조에서는 전단벽과 아웃리거 사이에 위치한 슬래브에 응력이 크게 작용하였다. 또한 본 연구결과는 초고층 아웃리거 구조시스템의 합리적인 구조설계에 필요한 공학 데이터를 얻는데 중요한 도움이 된다고 사료된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.279-282
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• 2009

본 논문에서는 행렬응축기법 및 부구조기법을 이용하여 가변형 입체 복합 공간 구조물을 효율적으로 해석할 수 있는 해석기법을 제안하였다. 최근 구조공학의 발전과 더불어 다양한 사회적 경제적 요구에 의해 가변형 입체 복합 공간 구조물에 대한 연구가 진행되고 있다. 가변형 입체 복합 공간 구조물은 많은 구조부재가 필요 하며, 부재 수가 많아짐에 따라 각 절점이 가지는 자유도수가 크게 증가하여 초기 해석 과정에서 많은 시간이 요구된다. 또한 구조물이 변경되는 경우에는 변경되는 부분의 강성의 변화에 따라 전체 구조물의 강성이 변경되므로 이에 따른 전체 구조물의 재해석 과정이 필요하다. 이러한 점에서 구조물의 자유도수를 줄여주는 행렬응축기법과 반복적인 해석과정을 줄여주는 부구조기법은 가변형 입체 복합 공간구조물을 효율적으로 해석 할 수 있는 방법이 될 수 있다. 본 논문에서는 행렬응축기법과 부구조기법을 이용하여 가변형 입체 복합 공간 구조물을 효율적으로 해석할 수 있는 해석기법을 제안하고, 이를 토대로 구체적인 알고리즘을 작성하였다. 또한 알고리즘을 구체화시켜 가변형 입체 복합 공간 구조시스템에 적합한 구조해석 프로그램을 개발하여 예제 구조물에 대하여 구조해석을 수행하였으며, 구조해석 결과를 상용프로 그램의 구조해석 결과와 비교하여 해석기법에 대한 정확성 및 효율성을 검토하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.22-32
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• 2015

본 연구는 MIDAS-Gen을 사용하여 초고층건물에서 단일 아웃리거 구조의 최적위치에 미치는 구조요소의 영향에 대하여 비교분석하고자 하였다. 본 연구에서는 구조해석의 변수로 아웃리거 위치와 전단벽, 아웃리거, 아웃리거와 연결된 외곽기둥, 아웃리거에 연결되지 않은 프레임과 같은 주요한 구조요소의 강성을 설정하였다. 초고층건물에서 단일 아웃리거 구조의 최적위치를 탐색하기 위하여 80층 건물의 최상층에 발생한 수평변위를 고찰하였다. 본 연구 결과로부터 아웃리거의 위치, 전단벽, 아웃리거, 아웃리거와 연결된 외곽기둥, 아웃리거와 연결되지 않은 프레임과 같은 주요한 구조요소의 강성은 단일의 아웃리거 최적 위치에 영향을 주는 것으로 나타났다. 그리고 본 연구 결과는 초고층건물에서 단일의 아웃리거 최적위치를 탐색하기 위한 구조설계 데이터를 취득하는 데 매우 유용할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.77-83
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• 1993

자유도가 큰 구조물의 고유진동수와 모드를 구하기 위한 방법으로 Lanczos 방법과 분할 구조 해석법을 조합한 수치 해석법을 개발했다. 이 방법은 분할하지 않은 전체 구조물의 강성 행렬이나 질량 행렬을 구할 필요가 없고, 오직 분할 구조물의 강성 행렬과 질량 행렬만을 필요로 한다. 구조물을 유한 요소 해석법과 같은 수치 해석법을 사용할 때의 일반적인 가정, 즉 선형 탄성 구조물이라는 가정외에 어떤 다른 가정도 하지 않기 때문에 분할 구조로 나눈 경우와 나누지 않은 경우에 계산된 고유진동수와 모드가 동일하다. 또한, 행렬 연산시 분할 구조물의 강성 행렬과 질량 행렬만을 사용하기 때문에, 소형의 컴퓨터에서도 자유도가 큰 구조물을 해석해 낼 수 있다. 이것은 분할 구조물 각각을 여러명의 사람이 독립적으로 설계, 또는 해석한 결과를 조합하여 전체 구조물을 해석할 수 있음을 뜻한다. 이 방법의 수치 해석의 예로서, 헬리콥터 꼬리의 트러스 구조물을 사용하여 처음 10개의 고유진동수와 모드를 계산해 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.133-140
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• 2003

샌드위치 판은 질량에 비해 높은 강성과 강도를 갖고 있으므로 매우 효율적인 구조재로서 폭넓게 쓰이고 있다. 알루미늄 압출 샌드위치 판의 적절한 설계를 위하여는 역학적 거동 해석이 선행되어야 하나, 아직 이에 대한 연구는 미비한 상태이다. 코어가 채워져 있지 않은 중공 단면(hollow section)인 샌드위치 판의 역학적 거동 해석에는 일반적으로 상세 유한 요소 해석을 하게되나, 이는 모델링과 해석에 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 트러스(truss) 형상의 심재를 갖는 샌드위치 구조 압출재를 이방성의 판으로 치환하여 해석하는 방법을 제시하였다 적절한 이방성 후판으로의 치환을 위해 등가의 강성을 평가하는 방법을 제안하였으며, 이 등가의 강성을 판 이론에 적용하여 균일 분포 하중을 받는 사변 단순지지 조건의 알루미늄 압출재에 대한 처짐과 응력에 대해 간이 해석식을 개발하였다. 아울러 상용 유한 요소 프로그램을 이용하여 계산한 결과와 비교한 결과 제시한 간이식의 높은 정도와 효율성이 입증되었다.