• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.17 no.4
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• pp.389-403
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• 2004

This study presents the structural model modification based on the modal data such as natural frequencies and mode shapes. Preliminary structural model can be obtained using design drawings and field measurement, and therefore the deteriorated stiffness of a structure and the effect of the boundary conditions are difficult to be evaluated in preliminary analysis model, and the preliminary model can be modified using structural response data including static and/or dynamic characteristics. In this study, the structural model is modified based on the structural modal data using genetic algorithm. Modal testing were carried out for Imjin River Bridge and Hangjoo Bridge, the modal properties were estimated using modal identification techniques, and finally the structural models were updated using genetic algorithm. The modified structural model could give us more reliable structural analysis results and therefore those can be used for structural performance evaluation such as load carrying capacity and seismic capacity.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.4
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• pp.339-346
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• 2012

In this paper, equivalent models for active control devices are proposed so that building structures with such devices are analyzed using commercial structural analysis programs for the assessment of the structural members under active vibration control. Equivalent link models represent active control device with a virtual linear spring and dashpot, and equivalent force models are control force history acting at the installation point in structural models. Active controllers are designed based on the reduced-order models for a vertical cantilever model and a high-rise building model and corresponding equivalent models are determined from control gain matrices. Based on acceleration, displacement and member force responses, the effectiveness of the equivalent models is verified. As a result, proposed equivalent models, of which equivalent link model showed better performance, appear to enable detailed investigation of structural behavior to the extent of member force level.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.163-163
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• 2011

풍력타워 기둥구조물에는 유지관리 등의 이유로 출입구 역할을 하는 개구부가 존재하게 된다. 다각형 타워구조물에 개구부형상이 존재하게 되면 압축좌굴 강도에 영향이 있을 것으로 예상되지만, 이를 정량적으로 평가하거나 예측하기는 용이하지 않고 간접적으로 판단할 만한 관련 기준이나 지침도 부족한 상태이다. 이에 최병호 등(2011)에서 다룬 다각형 단면 기둥구조물의 하단에 개구부를 형상화한 수치해석 모델을 수립하고 축방향 압축하중을 재하하는 탄성좌굴 해석 및 비선형비탄성해석을 수행하였다. 본 논문에서는 기존 다각형 단면 기둥모델 중에서 6각형 단면모델에 관해 중점적으로 다루고 있다. 다각형 단면 기둥 해석모델은 단순한 다각형 단면 타워구조에 대해서 뿐 만 아니라, 각 subpanel에 종방향 보강재를 둔 모델에 대해서도 추가적으로 검토하였다. 개구부의 형상은 높이 2000mm, 폭 800mm이며 상하부에 만곡부를 둔 형태이다. 수치해석은 3차원 유한요소해석프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수행하였으며, 보강방안으로는 일정범위까지의 모듈 subpanel의 판두께를 보강하는 방안과 edge stiffener를 적용하는 방안에 대해서 검토하였다. 각각의 보강방식에 따른 효과를 비교해 보기 위해 개구부가 없는 모델, 단순히 개구부만 설정한 모델, 판두께를 보강한 모델, edge stiffener로 보강한 모델에 대해 비교해석을 수행하였다. 보강재 없는 단순 다각형 타워구조 모델에 대한 해석결과로부터 개구부로 인한 강도저하는 미미한 수준인 것으로 나타났다. 반면, 종방향 보강재가 적용된 6각형 단면 타워구조 모델에서는 개구부로 인한 강도저감이 22.9%로 높게 나타났으며 상당한 영향이 있는 것으로 분석되었다. 또한 개구부 주변의 판두께 보강이나 edge stiffener보강 등으로 상당한 강도향상 효과가 확인되었으나, 개구부로 인해 손실된 강도 수준을 완전히 회복하는 수준에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 따라서, 향후 다양한 보강방식에 대한 보다 포괄적인 변수연구를 통해 개구부의 영향 없이 온전한 다각형 단면 타워 구조의 극한강도에 도달되기 위한 보강 조건에 대해 검토될 필요가 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.20 no.2
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• pp.303-312
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• 2008

In this paper, the seismic behavior of shear wal-frame systems is analyzed. The governing equations of the wall-frame systems with outrigger truss are formulated through the continuum approach and the whole structure is idealized as a shear-flexural cantileverwith rotational spring. The effect of shear deformation and flexural deformation of the wall-frame and outrigger trusses are considered and incorporated in the formulation of the wall-frame structures with and without outriggers are compared by using finite element analysis incorporated with the Newmark-${\beta}$ method. Numerical results are obtained and compared with the finite element package MIDAS. The proposed method is found to be simple and efficient, and provides reason ably accurate results in the early design stage of tall building structures.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.11 no.11
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• pp.5-18
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• 2010

In this paper, a 3-dimensional stiffened plate model for soil-metal box structures is proposed. 3-dimensional stiffened plate model is enable to model corrugated steel plates of soil metal box culverts considering section modulus and section properties of longitudinal and horizontal direction from a corrugated steel plate. Loading conditions which causes maximum displacement and maximum moment according to the step construction stages(a back filling to the top of the plate, a back filling to the maximum depth of cover, and loading of live loads) was applied and the behaviors of the soil metal box culverts was analyzed. Analysis results of 3-dimensional stiffened model were compared with those of 2-dimensional model, 3-dimensional equivalent plate model and 3-dimensional corrugated plate model. As results, the behaviors of 2-dimensional model and 3 dimensional equivalent model are different from 3-dimensional corrugated plate model but the result of 3-dimensional stiffened model has good agreement with that of 3-dimensional corrugated plate model.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.9 no.4
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• pp.187-196
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• 1997

시멘트를 기초로하는 복합재료의 파괴거동은 주균열이 진행하기 이전에 파괴진행영역이라고 하는 미세균열대가 콘크리트 내부에 형성고기 때문에 선형파괴역하게 입각하여 해석하게 되면 실험치와 상당한 차이를 나타낸다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 가상균열모델이나 균열띠 모델, 두 파라메터 파괴모델 등 비선형해석에 따른 여러 파괴역학모델들이 제안되었으나 이들 모델들은 2차원 해석에 근거를 두고 있기 때문에 구조체의 두께 방향으로 동일한 균열이 형성되며, 특히 콘크리트 실험에서 관찰되는 비연속적 균열발생에 대해서 설며이 어려웠다. 이에 본 연구는 콘크리트를하나의 다종복합체로 가정하고 연립변형모드 및 진행파괴모드 방향으로 구성재료를 배열한 상태에서 가상균열 이론에 근거한 비선형해석방법으로 모델링하였다. 진행파괴모드로 구성재료를 배열하면 강성이 높은 구성재료를 통과하여 균열이 진행될 때 균열선단으로부터 분포된 응력이 상층의 허용인장강도를 초과하게 되어 균열이 발생되며 이러한 균열은점진적인 균열진행과는 달리 비연속 동시 발생 균열ㄹ로 나타났다. 본 연구는 진행파괴모드에서의 파괴 해석 방법과연립변형모드에서의 해석 방법을 제시하였으며, 해석결과를 실험결과와 비교함으로써 검증하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.1
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• pp.83-94
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• 1999

본 연구에서는 시스템의 해석적 모델과 측정된 응답을 이용하여 입력하중을 추정하는 역해석 기법을 유한요소모델과 같은 해석적 모델을 알고 있는 경우와 주파수응답함수와 같은 실험적 모델을 알고 있는 경우에 대하여 제시하였으며 이때 발생되는 수학적 악조건의 특성을 규명하였다. 역해석시 발생되는 수학적 악조건은 시스템의 동강성행렬과 측정위치에 의해 결정되는 특성행렬의 조건수에 따라 결정되며 역해석기법을 공학문제에 적용하기 위하여는 특성행렬의 조건수가 낮아지도록 주자유도 및 측정점을 선택하여야 하고 특히 공진영역 및 반공진영역에서는 필연적으로 악조건이 발생됨을 알 수 있었다. 수학적 악조건의 특성을 명확히 규명하기 위하여 간단한 수치해석을 통하여 그 결과를 제시하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.10 no.2
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• pp.137-146
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• 1998

본 연구에서는 콘크리트 속에서 인장과 전단을 받는 FRP 다우얼의 거동과 파괴를 예측할 수 잇는 수리적인 파괴 해석 모델을 개발하였다. 다우얼 파괴해석 모델은 다우얼 작용과 파괴기준에 대한 두 개의 하위 모델로 구성되어 있는데 이들을 수정, 결합하여 만들어졌다. 다우얼 작용에 대한 모델로는 BEF 모델을 기초로 하여 두가지의 지수를 새로이 정의, 사용하였는데 하나는 콘크리트지지 강성을 변화시키기 위한 변위 정도 지수이고 다른 하나는 긴장된 케이블의 반력을 고려하기 위한 인장 지수이다. 인장과 전단이 작용하는 FRP다우얼의파괴 모델로는 Tsai-Hill 파괴기준이 사용되었고 이 기준을 적용하기 위하여 파괴 계수를 정의하였다. 개발된 파괴 해석 모델은 긴장된 FRP다우얼의 극한 전단력과 극한 변위를 예측하는데 사용하였고, 해석결과는 여러 인장응력을 가진 FRP 다우얼의 시험결과와 비교하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.3
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• pp.414-419
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• 2006

In this paper, the numerical results using the Mohr-Coulomb and the Duncan-Chang models, on the stresses and strains of a tunnel under a deep open-cut site and the surrounding ground, were compared with each other. The Mohr-Coulomb model produced larger values than the Duncan-Chang model in stress and displacement of tunnel and ground.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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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.