• 전산구조공학
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• 제1권1호
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• pp.103-112
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• 1988

본 연구에서는 기초의 uplift의 영향을 고려하여 지진하중에 대한 건축구조물의 동적 거동을 예측하는 효율적인 방법을 제안하였다. 기초와 지반의 관계에 대한 모델에는 Winker 모델과 Two-Spring 모델이 있다. Winker 모델에 의한 해석방법은 정확하기는 하나 계산 시간이 오래 걸리고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서 Winker 모델을 보다 정확하게 나타낼 수 있고 해석이 간편하며 효율적인 등가 Two-Spring 모델(S-모델)을 제안하였다. S 모델은 기초에 정적하중이 작용했을 때의 기초 중앙의 모멘트와 회전각의 비선형 관계를 간단한 5개의 선형적인 관계로 나타냄으로써 유도되며, S모델에 의한 동적해석 결과는 Winker 모델에 의한 해석 결과와 잘 일치하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.409-415
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• 2010

본 논문에서는 플랫 플레이트 구조의 뚫림전단 거동을 평가할 수 있는 유한요소해석 모델을 제시하고 변수 해석을 통해 플랫 플레이트 구조의 뚫림전단 거동에 영향을 미치는 인자들을 파악함으로써 향후 현행 설계식 보정에 있어 기초자료를 제공함에 그 목적을 두었다. 전단변형을 고려하기 위해 Reissner-Mindlin 가정이 도입된 퇴화 쉘 요소를 선택하였으며, 철근콘크리트의 재료적 비선형 거동을 고려하기 위해 적층쉘 개념을 적용한 유한요소해석 모델을 제시하였다. 유한요소해석 모델의 신뢰성을 검증하기 위해 기존 실험결과와 비교하였으며, 그 결과 유한요소해석 모델이 실험결과를 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다. 제시한 유한요소해석 모델을 사용한 변수해석을 통해 휨 철근비와 슬래브의 두께가 증가할수록 플랫 플레이트의 전단강도 또한 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.303-312
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• 2008

본 논문에서는 초고층 전단벽-골조 아웃리거 구조시스템의 지진하중에 대한 시간이력해석을 수행하였다. 전단벽과 골조를 전단변형과 휨변형이 모두 고려된 (티모센코) 보 이론을 기본으로 하여 개발되었으며, 개발된 해석모델은 일차원 유한요소로 정식화되어 다양한 수치해석 예제들의 거동 분석을 하였다. 해석모델은 아웃리거 트러스의 강성을 회전 스프링 강성으로 치환하여 적용한 것으로 아웃리거 트러스의 형태나 위치에 의한 구조물의 거동 효과를 쉽게 알 수 있다. 앞선 연구를 바탕으로 전단벽-골조 시스템과 전단벽-골조에 아웃리거 시스템을 결합한 건물의 지진해석모델을 개발하고자 하였다. 전단벽-골조 구조는 전단벽과 골조의 전단변형과 휨병형을 동시에 고려한 해석모델을 기반으로 하였으며, 아웃리거 트러스의 강성 해석 역시 전단변형과 휨변형을 모두 고려한 해석 모델을 기반으로 지진해석모델을 개발하였다. 개발되어진 해석 모델의 정확성을 입증하기 위해서 3차원 해석 프로그램인 MIDAS GEN을 이용하여 그 해석결과를 비교하였다. 그 결과 초고층건물의 초기설계단계에서 많은 시간이 소요되는 지진하중에 대한 시간이력해석을 효율적이며 또한 비교적 정확히 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.598-601
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• 2011

동적응답과 하중을 정확히 산정하기 위해서는 구조물의 동적특성을 정확히 평가하는 것이 중요하기 때문에, 현재 대부분의 경우 FE 모델을 이용한 Modal 해석을 dldydg하여 동특성을 평가하고 있다. 그러나 실제 건물의 계측결과와 동적특성의 해석결과가 많은 차이를 나타내고 있으므로 해석결과의 신뢰성을 향상하기 위해서는 FE 모델에 대한 Calibration이 수행될 필요성이 있다. 이 논문에서는 초고층, 아파트, 대공간 구조물에 대한 계측을 수행하고 이 결과를 바탕으로 동특성을 정확히 예측하기 위한 FE 모델의Calibration 과정을 제시하였다. 이 결과를 바탕으로 동적특성의 정확성이 풍동실험결과의 신뢰성에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.396-399
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• 2010

본 논문에서는 실제 건설중인 초고층건물을 대상으로 상시 풍하중을 이용한 풍진동 모니터링을 통해 고유주기와 감쇠비를 예측하고 이를 설계단계에서의 구조해석 및 가정에 의한 고유주기 및 감쇠비와 비교하였다. 이를 위해 시공중 풍진동계측을 실시하여 고유주기와 감쇠비를 측정하고, 시공단계를 고려한 구조해석모델을 통해 고유주기와 감쇠비가 유사하도록 모델을 수정한 후 이를 바탕으로 완공단계에서의 구조해석모델을 재구성하였다. 이 완공단계에서의 구조해석모델을 바탕으로 완공후의 고유주기 및 감쇠비를 예측하고 이를 설계단계에서의 값과 비교하였다. 향후 이러한 실계측 및 분석을 충분히 축적된다면 초고층설계시의 보수적인 가정사항들을 개선시키고, 풍동실험에 의한 풍진동 산정시의 정확성을 크게 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.225-235
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• 2001

본 연구는 물리·역학적 특성을 고려한 점탄성 감쇠기의 수치모델에 의한 강뼈대구조물의 지진응답개선에 관해서 조사하고자 한다. 온도변화에 의한 감쇠기 이력거동에 미치는 영향을 고려하기 위하여, 점탄성 감쇠기의 모델은 온도-주기 등가원리와 더불어 개선된 분수도함수법에 기초하여 정식화하였다. 본 감쇠기 모델의 알고리즘을 일반화된 강뼈대구조물의 비선형 동적 해석 프로그램에 추가하였다. 강뼈대구조물에 대한 해석 예를 통하여, 제시된 모델에 의한 점탄성 감쇠기의 지진응답개선에 관한 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.131-134
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• 2009

Krylov 부공간 모델차수축소법은 초기 유한요소모델과 축소모델의 전달함수의 계수인 모멘트를 일치시키는 방법을 이용하는 축소기법으로 이미 대형 유한요소모델의 주파수응답 해석의 효율적인 계산에 많이 사용되고 있는 방법 중의 하나이다. 본 논문에서는 Krylov 부공간 축소기법을 이용한 관심 주파수영역에 대한 주파수응답 해석 및 이를 통하여 계산된 주파수응답의 여러 가지 설계변수에 대한 설계민감도 해석방법을 제안하였다. 일반적으로 구조물의 주파수응답을 고려한 최적설계를 위해서는 설계변수에 대한 관심 주파수영역에서의 주파수응답 및 그의 민감도 정보가 요구되므로, 고려하는 유한요소모델이 대형일 경우에 관심 주파수영역에서의 반복적인 해석으로 인한 계산비용의 문제가 대두된다. 본 논문에서는 축소모델을 이용하여 주파수응답과 주파수응답의 설계민감도 해석을 수행하여 계산의 효율성을 극대화하였다. 민감도 계산에는 시간측면과 구현의 용이성 측면에서 장점이 있는 준해석적 방법을 이용하였다. 수치 예제를 통하여 축소기법을 이용한 주파수응답의 설계민감도 해석 결과를 유한차분법에 근거한 민감도 결과와 비교하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 이용하는 경우, 주파수응답을 고려한 최적설계를 계산비용 측면에서 매우 효율적으로 수행할 수 있을 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.171-184
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• 1999

이 논문은 시공단계를 고려한 콘크리트 프레임 구조물의 거동 해석을 다루고 있다. 고층건물의 경우 하루에 시공이 완료되지 않으므로 각 시공단계에 따라 콘크리트의 시간의존적 현상은 다르게 발생된다. 이를 위하여 이 논문에서는 일반적인 프레임 해석기법에 콘크리트의 시간의존적 특성을 고려하였다. 이 연구에 도입된 해석기법은 단면을 가상의 층으로 나누고 각층은 일축상태로 가정한 적층단면을 사용하였다. 요소는 평면 보요소를 사용하였으며 강성행렬은 변위법을 바탕으로 유도하였고 전체적인 구조해석은 비선형 구조해석 방법의 하나인 복합법을 사용하였다. 콘크리트의 시간의존적 특성을 고려하기 위하여 단면의 각 층에서 크리프와 건조수축에 의한 변형률을 계산하였으며 크리프는 크리프 Compliance의 전개에 기본을 둔 1차 순환적 단계 알고리즘을 사용하였다. 끝으로 이 연구에서 제안된 해석모델을 이용하여 프레임해석 및 기둥축소에 관한 예제를 해석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.509-518
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• 2013

본 연구는 지속가능한 구조설계 정보의 인터페이스 모듈의 개발에 관한 것으로 구조해석 S/W인 Midas/Gen과 BIM S/W인 Tekla Structures를 대상으로 한다. 모듈의 개발은 기존 연구의 내용을 근간으로 기능과 적용성을 개선하였다. 기존 연구에서 모델 정보를 양방향으로 교환하는데 있어 기능적으로 문제가 없었지만, 구조해석모델과 실시설계 모델의 특성 차이로 적용성이 제한적이고 일회적이라는 문제점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 기존 연구에서 발생하는 문제점을 분석하고, 그에 대한 해결책을 제시하였으며, 이를 반영하여 인터페이스 모듈의 적용성을 개선하고자 하였다.

• 전산구조공학
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• 제2권3호
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• pp.105-114
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• 1989

파이프 설비는 다양한 두께 및 직경, 길이를 가진 파이프들로 이루어진 구조물로서 정확한 해석을 위해서는 3차원의 유한요소 모델이 필요하다. 그러나 유한요소 모델에 의한 해석방법은 계산시간이 길어질 뿐만 아니라 방대한 양의 컴퓨터 용량을 필요로 한다. 반면에 파이프를 보요소로 가정한 단순한 해석 모델은 파이프 설비의 정확한 거동을 예측하기에 문제점이 많다. 따라서, 본 연구에서는 파이프 설비의 효율적인 해석모델을 제안하고자 한다. 제안된 해석모델은 보요소로 구성된 모델에 접합부 요소만을 추가함으로써 보요소만으로 구성된 모델만큼 단순하며, 또한 파이프 접합부의 국부적인 변형을 고려하기 때문에 파이프 설비의 거동을 정확히 예측할 수 있다. 예제 해석을 통하여 결과들을 비교함으로써 본 연구에서 제안한 모델의 효율성을 입증하였다.