• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.3A
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• pp.533-538
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• 2006

This study deals with the static and dynamic stability analyses of simple tapered columns with constant volume. The crosssections of column taper are the regular polygons whose depths are varied with the parabolic functional fashion. The hingedhinged end constraint is chosen as the boundary condition of the column. The non-dimensional ordinary differential equation governing free vibrations of such column subjected to an axial load is derived and solved numerically. From numerical results, the relationships between natural frequencies and section ratios are obtained, from which the configurations of dynamic optimal shapes of columns and the strongest columns are extracted.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.738-740
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• 2012

최근 변단면 거더의 경제성을 고려하여 장경간 거더 교량과 강골조 구조물에 변단면보의 사용이 증가하고 있으며, 고강도 강의 등장으로 인해 변단면보의 정확한 좌굴 강도의 평가가 매우 중요시 되고 있다. 본 논문에서는 기존에 연구된 탄성 횡-비틀림 좌굴 강도에 관한 연구를 바탕으로하여 별로 비탄성 구간에 비지지 길이가 존재하는 일축대칭 I형 변단면보의 횡-비틀림 좌굴 강도 해석을 실시하였다. 해석에는 유한요소해석프로그램인 ABAQUS(2007)가 사용되었으며, MINITAB(2006)을 이용하여 간편한 설계식을 제안하고 있다. 일단 계단식 단면을 가지는 보에 대하여 고려하였으며, 플랜지 길이 방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 계단식 I형 보를 나타내었다. 집중 하중을 적용시켰으며 비선형 해석을 위해 잔류응력 및 초기변형과 재료비선형을 고려하였다. 본 연구 결과에서 제안된 식은 향후 다양한 하중이 작용하는 비탄성 횡-비틀림 좌굴 강도에 대한 연구에 많은 도움이 될 것이다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.404-407
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• 2010

본 논문에서는 비선형 동적 해석 프로그램인 AUTODYN을 이용해 기둥의 단면 형상의 변화에 따른 폭발 하중의 영향을 분석하였다. 먼저 폭발하중 산정의 타당성을 확인하기 위해 AUTODYN을 이용한 예제해석을 수행하였으며, 폭발하중에 의한 영향을 가장 효율적으로 확인할 수 있는 인자인 압력을 비교하였다. 이를 토대로 기둥 형상에 따른 폭발 저항 성능을 평가하기 위해 같은 단면적과 높이를 갖는 정사각형과 원형 기둥을 모델링 한 후 TNT의 양에 따른 폭발전후의 부피를 비교하였다. 해석결과를 비교해보면 정사각형기둥이 원형기둥보다 폭발에 대한 손상정도는 더 크지만 기둥이 절단되지 않도록 하는 저항성능이 더 우수한 것을 확인할 수 있었다. 비록 철근의 영향을 고려하지 않았지만, 이와 같은 결과를 통해 TNT의 양에 따른 기본적인 폭발거동과 대테러 설계를 위한 기둥 단면 선택시 기초적인 자료로 활용가능 할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2008.11a
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• pp.101-104
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• 2008

일반적으로 연속경간을 가지는 강합성 I-형강 교량에 있어서 내부 지점 부근에서 상대적으로 큰 부모멘트가 발생하므로, 이에 경제적인 단면 활용을 위하여 변단면을 적용하여 휨강도를 증가시킨다. 본 연구에서는 기존 강도계산식에 관한 연구를 토대로 하여 비탄성 구간에 있는 변단면 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도를 유한요소해석프로그램 ABAQUS(2007)를 이용하여 산정하고, 간편한 설계식을 제안하고 있다. 지간 한쪽 끝에 계단식 단면변화를 가지는 보에 대해서 고려하였으며, 플랜지 길이방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 계단식 I형보를 나타내었다. 해석에 사용된 단면매개변수는 36가지 조합이며, 비탄성 횡-비틀림 거동을 고려하기위하여 잔류응력 및 초기결함을 고려한 비선형해석을 실시하였는데, Pi(1995)등이 고려한 잔류응력의 형상과 국내 I형강 표준 치수 허용치에 근거하여 부재 길이의 0.1%를 초기제작오차로 고려하였다. 해석모델의 양쪽 끝단에는 모멘트하중을 재하하였다. 개발 제한된 식은 선형 모멘트 하중이 작용할 때 적용가능한 식으로 경제적이고 합리적인 설계에 적극 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.2
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• pp.175-182
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• 2012

In this paper we are concerned with the performance of structural stability of torsion in square cross section of a beam with holes. The critical load is defined as the smallest load at which the equilibrium of the structure fails to be stable as the load is slowly increased from zero. The beams subjected to torsion are frequently encountered in general structures and these forces influence to the stability of structure. The boundary element method is found to be very efficient and accurate for the analysis of torsion problems including complex boundary conditions with respect to its simplicity and generality. In this paper, it is required to derive the boundary element formulation for torsion problem and integrate directly on the discrete boundary. To investigate the validity of the developed computer program, three distinctly solid cross-sections which are elliptical, rectangular and triangular one are analyzed, and comparisons are made with analytical approaches where these can also be used.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.19 no.2 s.72
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• pp.139-150
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• 2006

ILM(incremental launching method) bridge is one of the prestressed concrete bridge construction methods widely adopted owing to its effectiveness for the quality control. The sections of the launched superstructure pass every position of the bridge spans. This launching process causes the bridge sections to be experienced in the quite different stress states with the stress state occurred after construction completely. Due to the self weight of sections, particularly, the superstructure sections(deck) experience maximum positive and negative moment as well as maximum shear force during launching process. To minimize the temporarily caused sectional forces, launching nose is generally used in the construction method. Therefore, the magnitude of this sectional forces should be checked for the safety of super structure in construction and it is dependent on the structural characteristics of launching nose. In this study, the simplified formulas to analyze the sectional force occurred by the nose-deck interaction in ILM construction are developed. The considering parameters are the span length ratio, stiffness ratio and weight ratio between the launching nose and the super structure. In particular, the developed formulas can consider the tapered sectional shape of launching nose and the diaphragm wall in the superstructure. Additionally, the sensitivity analysis is performed to analyze the effects of nose-deck interaction according to the design parameters.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05b
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• pp.1017-1023
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• 1995

본 연구는 원자로 격납건물 내압해석에 있어 대표적 기하학적 변 단면을 변수로 하여 그 영향을 분석함으로써 격납건물 구조건전성시험(SIT : Structural Integrity Test)시 정확한 계측계획의 수립 및 시험결과와 비교 평가를 위한 해석상의 고려사항을 도출하고자 수행되었으며, 장비출입구 주변의 단면 설계를 위한 부분모델 작성시 고려되어야 하는 비 영향 영역 범위를 설정하고자 수행되었다. 해석결과 본 논문에서 고려된 대표적 기하학적 변단면의 영향이 비교적 큰 것으로 평가되어 격납건물 구조건전성 시험의 수행 및 평가에 고려되어야 할 요소가 도출되었으며 부분모델 작성시 고려되어야 하는 비영향 영역을 설정 할 수 있었다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.14 no.1
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• pp.71-81
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• 1994

A method is presented for the analysis of curved segmentally erected prestressed concrete box girder bridges including time-dependent effects due to load history, temperature history, creep, shrinkage, aging of concrete and relaxation of prestressing steel. The segments can be either precast or cast-in-place. Thin-walled beam theory and finite element method are combined to develop a curved nonprismatic thin-walled box beam element. The element consists of three nodes and each node has eight displacement degrees of freedom, including transverse distortion and longitudinal warping of the cross section.

• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.1
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• pp.115-122
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• 1995

For the three dimensional analysis of linearly tapered members, the stiffness matrices are derived. Significant improvements of accuracy and efficiency of the analysis are achieved by using the stiffness matrices developed in this study. Results of these analysis are compared with those based upon stepped representation of beam elements in the ANSYS. The stiffness matrices presented in this study can be used for the analysis of tapered and prismatic members.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.1
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• pp.87-93
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• 2001

이 논문은 사하중에 의한 정적 처짐을 갖는 변단면 보의 자유진동에 관한 연구이다. 사하중이 작용하는 변단면 보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 최 저차 3개 모드의 고유진동수 및 진동형을 산출하였다. 수치해석 예제에서는 선형 변단면과 등분포 사하중을 채택하였다. 지점조건으로는 회전-회전, 회전-고정, 고정-고정 보를 채택하였다. 수치해석의 결과로 하중강도, 세장비 및 단면비가 고유진동수에 미치는 영향을 분석하였다. 사하중의 영향을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우의 진동형을 서로 비교하였다.