• Title/Summary/Keyword: 단계해석법

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Analysis of the Nonlinear Staged Construction in Tall Buildings Considering the Creep and Shrinkage (Creep과 Shrinkage를 고려한 초고층구조물 비선형 시공단계 해석)

  • Park, Tae-Jun;Park, Hak-Kil
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.742-745
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    • 2010
  • 본 논문은 초고층구조물의 해석방법으로 탄성변형과 아울러 시간의존성을 가진 크리프와 건조수축에 의한 비탄성변형을 고려한 비선형 시공단계 해석법을 제시한다. 기존의 초고층구조물 해석에서 주로 행하는 기둥 축소량 해석은 실무자의 경험과 프로그램을 통한 간략화에 맞추어져 있다. 이는 실제 시공 시 발생하는 구조해석 요소들을 충분히 반영하지 못하여 계산 값과 실제 값 사이에 오차가 발생된다. 비선형 시공단계 해석은 실제 시공 때 발생되는 해석변수들을 고려한 단계별 해석의 수행이 가능하며, 시간의 의존성을 가진 creep과 shrinkage의 효과를 함께 고려하여 일괄해석의 문제점을 구조해석 단계에서 실제상황에 가까운 해석을 가능하게 할 수 있다. 이를 위해 시공단계해석이 가능한 범용 프로그램을 이용한 50층 규모의 3차원 골조 프레임 모델 예제 해석을 통하여 기존 해석법들과의 비교, 분석으로 시간의 의존성을 고려한 시공단계해석의 필요성을 제시한다. 본 논문에는 범용프로그램인 SAP2000(ver.14)와 CEB-FIP모델 코드를 사용 하였다.

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Construction Stage Analysis of Cable-Stayed Bridges Using the Unstrained Element Length Method (무응력길이법을 이용한 사장교의 시공단계 해석)

  • Park, Se Woong;Jung, Myung Rag;Min, Dong Ju;Kim, Moon Young
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.36 no.6
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    • pp.991-998
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    • 2016
  • The propose of this study is to demonstrate how efficiently and accurately the construction stages of cable-stayed bridges are analyzed using the unstrained length method (ULM) in which all unstrained element lengths are determined from a simplified analytical method (Jung et al., 2015). A forward analysis of cable-stayed bridges using the commercial FEA program, MIDAS is sequentially carried out considering the lack of fit force but the ULM is able to analyze a intermediate construction stage directly by taking the corresponding unstrained lengths of the construction stage model simply. The closing load step analysis is achieved by loading the pavement and counter weight forces in reverse. An Incheon bridge model is analyzed using the present ULM and the commercial program, respectively, and the two analysis results are compared.

Analysis of Concrete Frame Structures Considering the Construction Sequences (시공단계를 고려한 콘크리트 프레임 구조물의 해석)

  • 곽효경;서영재
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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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.

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Semi-rigid Elasto-Plastic Post Buckling Analysis of Space Frame by Using the Explicit Arc-Length Method (명시적 호장법을 이용한 공간프레임의 반강접 탄소성 후좌굴 해석)

  • Lee, Kyoung-Soo;Han, Sang-Eul
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.23 no.5
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    • pp.535-546
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    • 2011
  • In this paper, semi-rigid elasto-plastic post-buckling analysis of a space frame was performed using various explicit arc-length methods. Various explicit arc-length methodsand a large-deformation and small-strain elasto-plastic 3D space frame element with semi-rigid connections and plastic hinges were developed. This element can be appliedto both explicit and implicit numerical algorithms. In this study, the Dynamic Relaxation method was adopted in the predictor and corrector processesto formulate an explicit arc-length algorithm. The developed "explicit-predictor" or "explicit-corrector" were used in the elasto-plastic post-buckling analysis. The Eulerian equations for a beam-column with finite rotation, which considers the bowing effects, were adopted for the elastic system and extended to theinelastic system with a plastic hinge concept. The derived tangent stiffness matrix was asymmetrical due to the finite rotation. The joint connection elements were introduced for semi-rigidity using a static condensation technique. Semi-rigid elasto-plastic post-buckling analyses were carried out to demonstrate the potential of the developed explicit arc-length method and advanced space frame element in terms of accuracy and efficiency.

Prediction of Signal Propagation in Optical Fiber by SS-FEM (단계분할 유한 요소법에 의한 광섬유의 신호 전송 예측)

  • Jung, B.H.;Lee, H.J.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.07e
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    • pp.2441-2443
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    • 1999
  • 광섬유에서 전송되는 신호의 예측을 위하여 편미분방정식인 비선형 슈래딩거 방정식(Nonlinear Schrodinger Equation, NLSE)을 단계분할 유한 요소법(Split-Step Finite Element Method, SS-FEM)을 적용하여 해석하였다. 수치결과를 해석적인 해가 알려진 솔리톤의 해로부터 전송되는 거리의 증가에 따라 각 단계마다 오차를 계산하였으며, 그 결과를 단계분할 푸리에법(Split-Step Fourier Method, SS-FM)에 의한 수치해와도 비교하였다.

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Development of Hydrodynamic Pressure Models with Velocity Projection Method (유속투사법을 이용한 동수압 모형의 개발)

  • Lee, Jin-Woo;Kim, Joo-Young;Lee, Jong-Kyu;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.52.2-52.2
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    • 2010
  • 본 연구에서는 자유수면의 계산을 위해 동수압을 해석하는 수치모형을 제시하였다. 동수압과 자유수면을 고려하기 위해, 비점성 Navier-Stokes 방정식을 3단계로 나누어 해석하였다. 제1단계에서는 동수압과 자유수면을 전번 시간단계에서 계산된 값으로 대입하여 차분하였으며 이 차분식은 NGMRES(Newton-Generalized Minimal Residual) 방법을 이용해 음해적으로 해석되었다. 이때 계산된 유속장은 연속방정식을 고려하지 않았으므로 각 계산격자에서 질량보존법칙을 만족하지 않을 수도 있다. 제2단계에서 유속과 동수압 보정항으로 이루어진 식을 연속방정식에 대입하여 얻어지는 타원형 방정식인 동수압-포와송 방정식을 해석하므로 여기서 얻어지는 유속은 질량보존법칙을 만족하게 된다. 마지막 3 단계에서는 자유수면과 최종 유속을 계산하였다. 새로 개발된 수치모형을 검증하기위해 정사각형 탱크에서 수면의 자유 진동 문제에 적용한 결과 수치해는 해석해와 잘 일치하였다.

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A Study on the Inelastic Analysis of Planar Frames Subjected to Cyclic Loads Using Direct Method (직접해석법에 의한 반복하중을 받는 평면골조의 비탄성해석에 관한 연구)

  • 정일영;이상호;윤태호
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.4
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    • pp.65-74
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    • 1995
  • Direct method developed for the inelastic analysis of planar frames subjected to monotonic loads is extended to cyclic loads. Two frame elements for Direct Method(inelastic truss and inelastic beam) are developed. The accuracy and reliability of the preposed method is verified by comparing the analysis results of example with step-by-step analysis. Direct Method is superior to Step-by-step analysis in view of reliability of solution and analysis cost.

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BEM을 이용한 사출성형의 3차원 냉각해석

  • 류민성
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1992.04a
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    • pp.69-73
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    • 1992
  • 일반적으로 사출성형법은 유동, 보압, 냉각과정등 크게 3단계로 나눌 수 있는 데 유동해석에 관한 수치해석은 Tadmor 등이 FAN(Flow Analysis Network) 방법을 도입하면서 실제 적용에 활발히 쓰이고있다. 그리고보압은 후충전 과정으로써 충전이 끝난후 수축된 부분을 보상하기 위해서 수행되는 단계이다. 본 연구에서는 실제 사출금형 제작 시 결정해야 될 냉각 채널의 위치, 크기, 수동에 대한 설계기준을 얻을 수 있는 냉각해석 프로그램을 개발하였다. 이를 위하여경계 요소법(Boundary Element Method)을 이용하였으며 일반적인 냉각 채널 즉, Annual, Baffle 및 Bubber등 에 대한 해석이 가능하도록 하였다.

Application of Spectral Method to Two-Dimensional Unsteady Viscous Flow Analysis (스펙트럴법을 적용한 2차원 비정상 점성유동해석)

  • Shin, Y.S.
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.33 no.4
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    • pp.48-59
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    • 1996
  • The numerical step in the unsteady viscous flow analysis can be divided in the space analysis step satisfying continuity equation and the time marching step. In this study the spectral method is applied to solve the pressure Poisson equation in the space analysis step. If the highest order differential term of the pressure Poisson equation is transformed by Fourier series, pressure arid its first derivatives can be expressed by the integral form of Fourier series. So Gibb's phenomena can be eliminated and the spectral method can be applied to non-periodic problems. The numerical analysis of unsteady viscous flow around 2-dimensional circular cylinder and wing is carried out and compared for verification.

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Stress Distribution of a Crane Hook by Photoelasticty Using 4-step Phase Shifting Method and finite Element Method (광탄성 4단계 위상 이동법과 유한요소법에 의한 크레인 훅의 응력분포 비교)

  • Baek, Tae-Hyun;Kim, Whan;Lee, Chun-Tae
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.24 no.1
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    • pp.38-44
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    • 2004
  • An experimental study for a crane hook was performed to investigate the stress distribution along a certain line where the maximum and minimum stresses to be developed. On this line, the isoclinic fringe and/or principal stress direction is constant. The crane hook was modeled into a 2-dimensional plate made of urethane rubber called 'Photoflex' The Photoflex is very sensitive to a load and has low photoelastic fringe constant. The Tardy compensation method with the fringe sharpening process and the 4-step phase shifting method, was used for the photoelastic technique. Experimental results by photoelasticity were compared with the calculated stresses from the simple curved beam theory and tile finite element analysis. Ail the results were close to each other.