• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권2호통권75호
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• pp.161-171
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• 2005

대칭 하중을 받는 아치 리브의 경우 면내 강성이 가해지는 하중에 비하여 작은 경우 예기치 않게 면내 방향으로 좌굴이 발생하게 된다. 아치 리브의 종국 면내 좌굴 강도는 재료의 비탄성이 고려되어야 한다. 하지만 탄성 면내 좌굴 강도는 세장비가 큰 경우에는 재료의 탄성 범위에서 좌굴이 발생하기도 하며, 세장비가 작은 경우에도 아치의 지간이나 라이즈, 단면의 개략적인 형태를 결정하는 초기 설계에 유용하게 사용된다. 본 논문에서는 아치 교량의 설계에 자주 이용되는 대칭 하중을 받는 포물선 아치 리브의 형상에 관하여 비선형 유한 요소 해석을 사용하여 탄성 면내 좌굴 강도에 대하여 연구를 수행 하였다. 연구 결과 기존의 탄성 좌굴 이론에서는 휨강성과 탄성 좌굴 강도는 비례하지만, 비선형 해석 결과 아치 단면의 세장비가 작을 경우 휨강성과 아치의 탄성 좌굴 강도가 비선형적인 관계를 보이는 것을 밝혔다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권4호통권77호
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• pp.439-447
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• 2005

아치 리브가 수직 하중을 받는 경우, 예기치 않게 면내 방향으로 좌굴이 발생될 수 있다. 따라서 설계자는 아치 리브의 면내 안정성을 설계 시 반드시 고려해야 한다. 본 논문에서는 유한 요소 해석을 통하여 수직 등분포 하중을 받는 고정지점 포물선 아치 리브의 탄성, 비탄성 면내 좌굴 강도를 연구하였다. 본 연구에서 사용된 아치 리브의 스냅-스루 현상과 비탄성 거동을 모사하기 위한 유한 요소 해석 모델은 기존 연구자들의 실험 결과를 이용하여 검증되었다. 또한 아치 리브의 면내 극한 강도를 결정하기 위하여 대변형과 재료의 비탄성, 잔류응력을 고려하였으며, 마지막으로 유한 요소 해석의 결과를 EC3 설계기준과 비교, 분석 하였다.

• 전산구조공학
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• 제11권4호
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• pp.239-251
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• 1998

본 연구에서는 비대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 안정성해석을 수행할 수 있는 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여, 3차원 연속체로부터 유도된 평형방정식으로부터 선형화된 가상일의 원리를 적용하였다. 박벽단면의 구속된 ？(warping)과 곡률효과를 고려하고 유한한 회전각의 2차항을 포함하는 곡선보의 변위장을 도입하여 단면에 대해 적분함으로써 도심축에 대한 박벽 곡선보의 총포텐셜에너지를 유도하였다. 또한, 단순지지되고 일축대칭 단면을 갖는 박벽원형 곡선보의 면내 및 면외좌굴에 대한 엄밀해를 유도하기 위하여, 면내에 대해서는 균일압축을 받는 원형아치의 역대칭 좌굴모드에 대한 좌굴하중을 유도하고 면외좌굴에 대해서는 균일압축 및 순수휨을 받는 아치의 처짐함수를 가정하여 곡선보의 횡좌굴하중에 대한 일반해를 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.301-310
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• 2006

면외로 적절히 구속되어 있는 아치의 극한강도는 소성 휨모멘트와 면내 연구는 압축력을 받는 고정지점 포물선 아치의 면내 좌굴 거동과 강도에 관한 연구를 수행하고, 압축력과 휨모멘트를 받는 고정지점 포물선 아치로 연구를 확장하였다. 본 연구 결과 한계 세장비를 제안하여 아치의 좌굴 모드를 구분하는 방법을 제안하였으며, 직선기둥의 좌굴곡선을 이용하여 압축력을 받는 고정지점 포물선 아치의 극한하중을 평가하였다. 마지막으로 직선 부재의 보-기둥 연성식을 수정하여 고정지점을 갖는 포물선 아치에 적용하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.55-62
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• 2005

포물선 아치 리브는 원형 아치 리브와 더불어 실무에 폭넓게 적용되고 있는 아치 형상이다. 원형 아치 리브의 비탄성 면내 거동에 관한 연구는 1990년대 Trahair(1996)를 중심으로 연구가 진행되었으며, Yong-Lin Pi와 Bradford(2004)에 의하여 최근까지 연구가 활발히 진행 되고 있다. 포물선 아치 리브의 비탄성 면내 거동에 관한 연구는 일본의 연구자(Sinke, Kuranishi)을 중심으로 1970년대 후반부터 1980년대 초반에 이르기까지 많은 연구가 진행되었다. 이러한 포물선 아치 리브에 관한 일본에서의 연구는 대부분 라이즈비가 $0.1{\sim}0.2$에 국한 되어있다. 본 연구에서는 비탄성 유한요소해석을 이용하여 라이즈비가 0.1에서 0.4에 이르는 박스형태의 단면을 갖는 포물선 아치 리브의 면내 거동에 관하여 연구를 수행하였다. 연구 결과 라이즈비가 증가할수록 아치 단면에 휨모멘트가 증가하였으며, 압축력이 수직 등분포 하중을 받는 포물선 아치 리브의 면내 좌굴 안정성에 미치는 영향은 감소하였다. 마지막으로 본 연구에서는 아치 리브를 따라 작용하는 수직등분포 하중을 받는 포물선 아치의 좌굴 곡선을 제안하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권3호통권36호
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• pp.393-406
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• 1998

본 연구는 수평보강된 직교이방성판의 좌굴거동에 관한 것으로서 면내 선형분포하중을 받는 수평보강된 직교이방성판의 좌굴해석식을 Rayleigh-Ritz법을 사용하여 유도하였으며 보강재의 위치에 따른 좌굴응력의 상한치를 Lagrangian multiplier법을 사용하여 결정하였다. 판의 네 변은 단순지지되어 있다고 가정하였으며, 보강재는 보요소로 간주하였다. 유도된 식을 사용하여 보강재와 판의 폭비와 보강재의 위치를 변화시켜가며 좌굴해석을 수행한 결과 면내 선형분포하중을 받는 네 변이 단순지지된 수평보강된 직교이방성판의 효과적인 보강재의 설치 위치는 판의 좌굴응력의 상한치가 최대가 되는 위치임을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
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• pp.107-112
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• 2002

기본적으로 선박의 판 부재로 구성되어 있고 선체구조의 전체적인 강도는 선체판의 강도와 강성에 지배를 받게 된다. 만약 국부적인 좌굴이 발생하게 되면 선체판의 강도는 급격하게 감소하게 된다 이러한 좌굴현상은 선박구조 전체에 심각한 영향을 미치게 되는데 좌굴은 구조강도평가에 있어서 중요한 실계요소 중 한가지이다. 이 연구논문에서는 압축하중이 작용하고 있는 선체판에 대해서 면내하중 변화를 연구하였으며 제안된 면내하중식은 탄성 혹은 탄소성 영역에서 좀더 만족할만한 설계를 하는데 있어서 좀더 효율적이라고 판단된다.

• Composites Research
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• 제12권2호
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• pp.46-52
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• 1999

본 연구는 면내 전단과 휨을 동시에 받는 직교이방성 구조재의 복부판의 탄성좌굴거동에 대한 해석적 연구결과이다. 펄트루젼 방법으로 생산된 섬유보강 플래스틱을 직교이방성으로 간주하였다. 복부판의 좌굴해석에서 직교이방성 재료의 역학적 성질을 고려할 수 있도록 기존의 등방성 판의 좌굴해석을 위해 개발된 이론적 해를 확장하였다. 이론식의 해를 구하는 방법으로 Rayleigh-Ritz법을 사용하였으며, 면내 전단과 휨을 동시에 받는 복부판의 탄성좌굴강도를 구할 수 있는 그래프를 제시하였다. 전단과 휨의 상호작용과 관련된 설계기준에 대해서도 도한 검토하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.79-87
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• 2008

본 논문은 고정지점을 갖는 낮은 아치의 면내 안정성에 관하여 연구를 수행하였다. 연구에 사용된 아치의 형상은 포물선 형태이며, 하중은 등분포 하중이다. 일반 아치의 비선형 지배 미분 방정식을 이용하여 고정지점을 갖는 낮은 아치의 증분 형태 하중-변위 관계와 좌굴 하중을 유도하였다. 연구 결과, 아치의 좌굴형상(대칭 혹은 비대칭 좌굴)은 아치의 라이즈비와 세장비의 함수로 이루어진 무차원 라이즈 H 와 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 이 밖에 본 연구에서는 고정지점을 갖는 낮은 아치의 좌굴 형상을 구분하는 경계와 좌굴하중을 제안하였다. 이러한 제안식은 일련의 유한요소해석 결과들과 비교하였으며, 본 연구의 제안식은 고정지점을 갖는 낮은 아치의 좌굴 하중을 적절히 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.57-65
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• 2005

아치 리브가 비대칭 하중을 받는 경우 아치 리브의 면내 좌굴 강도는 대칭 하중이 작용하는 경우 보다 저하된다. 하지만 비대칭 하중을 받는 아치 리브에 관한 연구는 대칭 하중이 작용하는 아치 리브에 관한 연구에 비하여 적은 실정이다. 비대칭 하중을 받는 아치 리브에 관한 연구는 Deutch(1940), Chang(1973)과 Harrison(1982)에 의하여 수행되었으며, 비대칭 하중이 대칭하중보다 좌굴하중을 감소시킨다는 것을 밝혔다. 그러나 이러한 연구는 포물선아치에 국한되었다. 본 논문은 원형아치 리브에 비대칭하중이 작용하는 경우 아치 리브의 면내 거동을 연구하였다. 본 연구에 의하면 기하비선형이 고려된 임계좌굴하중은 활하중과 고정하중의 길이의 비가 $0.6{\sim}0.7$일 때 가장 작고, 기하 재료비선형이 고려된 경우에는 $0.5{\sim}0.6$에서 가장 작은 결과를 보인다.