• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.689-692
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• 2011

본 논문에서는 해양작업 상태의 하중조건을 고려한 부유식 원유생산 저장 하역 장치에 설치된 라이져 보강구조의 강도설계에 관련하여 다양한 근사화 기법 기반 설계 최적화 및 그 성능을 비교하고자 한다. 설계 최적화 문제는 하중조건별 구조강도의 제한조건 하에서 중량을 최소화하여 설계변수인 구조 부재치수가 결정되도록 정식화 된다. 비교 연구를 위해 사용된 근사화 기법은 반응표면법 기반 순차적 근사최적화(RBSAO), 크리깅 기반 순차적 근사최적화(KBSAO), 그리고 개선된 이동최소자승법(MLSM) 기반 근사최적화 기법인 CF-MLSM와 Post-MLSM이다. 본 연구에 적용한 MLSM 기반 근사최적화 기법들은 제한조건의 가용성을 보장할 수 있도록 새롭게 개발되었다. 다양한 근사화 모델 기반 설계 최적화 기법에 의한 결과는 설계 해의 개선 및 수렴속도 등의 수치적 성능을 기준으로 실제 비근사 설계최적화 결과와 비교검토 하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.706-709
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• 2011

최근 환경오염 문제에 대한 관심이 고조되며 건설분야를 비롯한 각 산업분야에서는 $CO_2$저감 대책에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 건설분야에서의 기존 연구는 대부분 시공 후 사용 및 유지관리 단계에 집중되어 있으며, 설계단계에서 구조재료 및 비구조 재료의 적절한 사용에 관련한 연구는 초기단계이다. 그러므로 본 연구에서는 초고층건물 구조설계에서 사용되는 매입형 합성기둥 부재의 구조비용과 $CO_2$발생량을 동시에 최소화할 수 있는 다목적 최적설계기법을 제안하였다. 알고리즘의 검증을 위해 35층 건물의 기둥 설계에 적용하였으며, 적용결과 초기설계안보다 경제적이며 친환경적인 최적 설계안을 제시할 수 있음을 확인하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.2 no.4
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• pp.99-109
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• 1989

Through a series of analyses of specific structures it is shown that incremental collapse may be the critical design criterion and that shakedown analysis can be used as a design tool. Using shakedown analysis technique, a nonlinear structural optimization program has been developed. This incorporates: (i) design constraints on elastic stresses and deflections: (ii) constraints for the prevention of incremental collapse and soft story failure: and (iii) the constraint on the fundamental period of structure. A five-step design procedure is proposed by using the program to obtain the optimum design that satisfies all the requirements of comprehensive earthquake-resistant design.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.301-304
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• 2010

이 논문에서는 콘크리트구조물의 성능설계를 위한 하중조합의 구성과 이의 신뢰도수준을 정하는 과정을 제시한다. 설계기준의 작성 및 적용에 관하여 논리적인 개념을 제시하고 있는 Eurocode 의 하중조합에 관한 기본 원칙을 살펴보고, 국내 및 미국의 콘크리트구조물의 설계에서 적용하고 있는 하중조합을 분석하여 본다. 구조물 설계에 관한 안전율의 결정에 있어서 널리 사용되고 있는 통계 및 신뢰도에 기반한 분석을 통하여, 현행 하중조합을 사용하고 재료별 저항계수를 적용하는 경우에 제공하게 되는 신뢰도 수준을 살펴본다. 철근콘크리트 보와 기둥의 예제를 이용하여 휨, 전단 및 축력에 관한 신뢰도 수준과 이에 영향을 미치는 설계변수들의 민감도분석을 수행한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.508-511
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• 2010

본 논문에서는 정상상태 유체-구조 연성문제를 연속체 기반으로 정식화하고 유한요소법을 이용하여 완전 연성된 해를 구하였다. 대 변형을 고려하기 위하여 토탈 라그란지안 정식화를 사용하였으며 유체 및 구조의 비선형성이 고려되었다. 유체와 구조 영역의 형상을 NURBS 곡면을 이용하여 매개화하여 표현하였으며, 형상 최적화를 위해 효율적인 설계민감도 해석법인 애조인 기법을 이용하여 압력, 속도, 변위 등에 대한 설계민감도를 구하였다. 이를 이용하여 최소 컴플라이언스를 갖게 하는 구조물 내부의 유체영역의 설계 등의 수치예제를 통하여 개발된 방법론의 타당성을 확인하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.11
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• pp.19-27
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• 2020

On an offshore plant topside, various types of offshore facilities for processing energy resources, such as oil and gas, and equipment and outfitting for connecting these facilities are installed in a limited space. An offshore plant superstructure is composed of numerous supporting rack structures and reinforcements for securing and supporting offshore installations and the related equipment. This paper describes the development of design support software to support this superstructure design efficiently. The developed design support software, which was based on AVEVA Marine's PML(Programmable Macro Language), supports the parametric method for superstructure design. A method of batch 3D modeling from 2D drawings for supporting rack structure produced in the basic and detailed design was also developed using AutoLisp. In addition, through the application example of superstructure module design, the design support software introduced in this paper can be expected to reduce the design time by more than 90% compared to the use of only basic functions of AVEVA PDMS.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.1
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• pp.73-80
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• 2012

It is important to design the optimal shape in the initial process because the influences on the design and construction are large according to the shape and pattern of spatial structures. However, the existing optimal shape designs for spatial structure are performed by the designer's intuition and experiences. Therefore, this study proposes the integrated process using the topology optimization and cellular automata model. First, the initial optimal shapes are obtained by using the topology optimization, and then the spatial truss structural patterns are created through the application of cellular automata rules. Finally, the optimal shapes to satisfy the various design conditions are generated by the structural analysis and size optimization.

• Computational Structural Engineering
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• v.7 no.3
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• pp.24-36
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• 1994

최적설계법에 의한 설계는 종래의 설계법에 의한 설게보다도 중량이 가볍거나 비용이 적을 것으로 생각되었기 때문에 중량이 가볍거나 비용이 적지 않으면 최적설계로는 의미가 없는 것으로 이해된 시대도 있었다. 그러나 구조설계분야 뿐만 아니라 일반 공업설계는 대단히 많은 의사결정이 직렬, 병렬의 관계로 구성되어 있다. 그중 어떤 의사결정은 인간의 경험, 직감, 도는 상상력에 의한 것이 유효할 수도 있을 것이다. 그러나 결정해야 할 변수의 수가 많을 경우는 각 의사결정간의 관계가 복잡할 때에는 전자계산기의 이용이 유효하여 최적설계는 의사결정의 유효한 수단으로써 위치를 굳히게 되었다. 의사결정이 어느 부분은 전자계산기가 분담하므로써 양질의 최적설계가 가능하게 되고 또는 기술자는 그가 가지고 있는 능력 중 가장 잘 이용해야 할 창의력이 요구되는 의사결정문제에 보다 많은 시간을 할애할 수 있다. 이와 같이 인간의 능력과 계산기의 능력을 총합하여 최상의 의사결정을 하기 위한 시스템을 구축할 수 있다. 이러한 배경 때문에 최적설계를 구조총합이라 한다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.30 no.2
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• pp.31-43
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• 1993

본 연구에서는 힁부재가 없는 AFRAMAX급 신구조 방식의 유조선을 개발하고자 하였다. 설계의 기본 개념은 1) 이중선체구조를 채용하여 해난사고 발생시 기름유출 방지를 피하고, 2) 힁부재가 없는 극히 단순한 선체구조를 채용하여 용접 로봇등을 활용한 자동건조 비율을 높임으로써 건조 생산성을 향상시키는데 주안점을 두고 있다. 설계 결과 얻어진 선체구조는 기존의 유조선 구 조와 매우 상이하다. 초기구조설계단계에서 구조 부재의 치수는 기존의 선급설계 지침을 활용 하여 결정하였으나, 기존의 유조선 구조와 비교하여 구조배치가 크게 바뀌어 졌기 때문에 기존의 선급설계지침을 만족했다고 해서 구성부재와 국부구조뿐만 아니라 구조 전체적으로도 충분한 구조안전성을 가지고 있는지는 확실치 않다. 따라서 직접구조해석에 의한 구조안전성 평가가 필수적으로 요구되며, 이를 위해 저자들은 선체구조의 최종 종강도(ultimate longitudinal strength), 최종 힁강도(ultimate transverse strength) 및 최종 국부강도(ultimate local strength )를 기준으로한 구조안전성 평가를 수행하였다. 본 논문에서는 이들 중에서 국부 구조부재에 대한 안전성평가 문제만을 다루었다. 결론적으로, 본 연구에서 개발한 선체구조는 건전상태(intact condition)하에서 뿐만 아니라 손상상태하에서도 구조부재는 좌굴 또는 붕괴하지 않고 전반적 으로 충분한 구조안전성을 가지고 있다는 결론을 내릴 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.25 no.2
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• pp.197-207
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• 2013

This study is aimed at developing the structural design interface module for the brace connections in order to improve the efficiency of the interoperability between structural design and BIM modeling at the construction design phase of steel structures. For this purpose, structural design module is first established according to the algorithm built by structural design standards of domestic and foreign. Then, it is developed interface module which can export the data of 3D model obtained from the BIM design tools to structural design module and feed structural design results back to 3D BIM model. Finally, the efficiency and practicality of the developed interface module is verified by applying to a sample model.