• 제목/요약/키워드: 모멘트조건

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용접 수평헌치로 보강된 철골 모멘튼 접합부의 내진설계 (Seismic Design of Steel Moment Connections with Welded Straight Haunch)

  • 이철호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.73-81
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    • 2000
  • 본 연구에서는 용접 수평헌치로 보강된 철골 모멘트 접합부의 내진설계법을 제시하고자 한다. 최근의 실험결과에 의하면 보의 하부를 수평헌치로 용접하는 방안은 취약한 내진성능이 드러나 기존 철골 모멘트 접합부의 내진보강이나 내진성능이 뛰어난 건물의 구축에 매우 효과적임을 알 수 있다. 용점 삼각헌치로 보강된 접합부의 설계법은 최근에 미국의 연구자들에 의해 제시된 바가 있다. 그러나 이 설계법은 응력 전달 메커니즘이 상이한 수평헌티 접합부의 설계에는 적용될수 없다. 본 논문에서는 우선 수평헌치와 보의 상호작용 및 변형의 적합 조건을 고려하여 도출된 단순화된 해석적 응력전달 모형을 간략히 기술한다. 이를 기초로 수평헌치 접합부의 단계별 내진 설계절차를 제안한다. 아울러 헌티단부의 응력집중을 줄이는데 매우 효과적인 디테일도 제시하고자 한다.

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사장교계의 지지조건에 대한 연구 (A Study on the Support Conditions of Cable-stayed Bridge System)

  • 안주옥;윤영만
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.119-125
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    • 2002
  • 본 논문에서는 사장교 전체구조계의 교축방향에 대해서 주형을 지지하는 방법에 따른 활하중과 지진하중에 의한 주형, 주탑단면력 및 케이블력의 변화를 3차원 수치해석을 통해 검토하였다. 교축방향에 대한 적합한 경계조건의 도입은 주형의 지지점과 주탑의 기초부의 반력뿐만 아니라 주형의 휨모멘트에서 많은 변화를 유도할 수 있다. 수치해석의 예에서, 주형받침의 교축방향 탄성계수값이 약 $1{\times}10^4$tonf/m/bearing인 경계조건과 주형이 주탑부에 고정된 경계조건을 수치해석한 결과, 주탑의 거동은 거의 유사하나, 주탑부의 고정된 경계조건시 크게 발생하는 주형 모멘트를 감소할 수 있는 종방향 탄성계수값(약 $1\{times}10^4$tonf/m/bearing)을 적용하는 것이 최적 지지조건 값이 됨을 알 수 있다. 또한, 주형 지지조건의 종방향 탄성계수값이 $1{\times}10^4$tonf/m/bearing 부근에서 지진하중 재하의 경우 교축방향에 대한 진동 주기가 약 1.4% 더 길어지는 경향을 보인다.

하중고 효과를 고려한 일단 변단면보의 탄성좌굴강도식 개발 (Elastic Lateral Buckling Strength of Singly Stepped Beams with Load Height Effect)

  • 박종섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.63-69
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    • 2006
  • 본 연구에서는 비지지 길이 한쪽 단에 계단식 단면 변화를 가지는 보에 대해 횡-비틀림 좌굴 강도를 합리적으로 산정하기 위한 새로운 모멘트구배 수정계수를 개발, 제안하였다. 새로운 모멘트구배 수정계수식을 개발하기 위하여 유한요소해석 프로그램이 활용되었으며, 제안식은 기존에 발표된 식들과 비교·분석되었다. 구조물에 발생가능한 대부분의 하중조건이 본 연구에 고려되었으며, 본 논문을 통해 제안된 새로운 모멘트구배 수정계수식은 건물과 교량의 설계 및 유지관리 기술자들이 간편하고 경제적인 설계를 유도하는 데 크게 기여할 것이다.

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다이아프램이 고려된 ILM 교량 상부단면의 단순해석 및 최적설계조건 (Simplified Analysis of Superstructure Section Considering Diaphragm and Optimum Design Conditions for ILM Bridge)

  • 이환우;박용진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.459-467
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    • 2014
  • ILM 교량은 압출되는 동안 상부의 단면이 지간의 중앙부와 지점부를 모두 통과한다. 따라서 발생되는 최대 정모멘트 및 최대 부모멘트를 효과적으로 제어하기 위해서 압출추진코를 이용한다. 이 연구에서는 압출중 상부구조물에 발생하는 휨모멘트를 계산할 수 있는 다이아프램이 고려된 단순 해석식을 개발하였다. 또한 다이아프램이 고려된 압출추진코의 최적설계조건에 관하여 분석하였다. 단순 해석식을 MIDAS Civil과 비교한 결과 대부분의 경우 0.5%이하의 오차를 가지는 정확성을 확인하였다. 다이아프램의 영향을 고려했을 경우와 고려하지 않았을 경우 사례교량에서 최대 13%의 휨모멘트 차이를 보였다. 또한, 단순 해석식에 적용시킬 등가 등단면의 단위중량 및 평균강성값을 결정할 수 있는 기준을 제시하였다. 이 연구에서는 ILM 교량의 압출중 역학특성으로 인하여 부모멘트 최소화 조건만을 사용하는 것이 압출추진코 최적설계를 위한 효과적인 방법으로 판단하였다.

단순지지된 RC보에서의 아치효과를 고려한 전단변형적합조건 (Shear Compatibility Condition with Arch Action in Simply Supported RC Beam)

  • 이성철;조재열;김우;박병선
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.847-850
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    • 2008
  • 집중하중을 받는 콘크리트 보 부재의 경우 전단 경간에서 내부 모멘트 팔길이가 변화하는 아치 현상이 발생하게 된다. 최근 이러한 점을 고려한 전단해석모델이 개발되었으나, 복부 요소의 전단 거동해석에 있어서 그 해석 과정이 매우 복잡할 뿐만 아니라 철근의 재료 성질을 항복 후 완전 소성거동을 보이는 것으로 간주하여 해석할 수밖에 없는 단점을 지니고 있다. 또한, 아치 작용에 의한 전단력의 비율을 산정하는데 있어 이용되는 전단변형적합조건에서 내부 모멘트 팔길이의 변화가 고려되어 있지 않아 전단경간에 따른 전단변형률의 분포가 실험으로부터 측정되는 분포 경향과 일치하지 않는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 아치 효과를 고려한 콘크리트 보 부재의 전단해석모델에서 복부 요소의 전단 해석을 좀 더 간편화하여 일반적인 철근의 재료 모델을 적용할 수 있도록 하였다. 또한, 내부 모멘트 팔길이의 변화를 고려한 전단변형적합조건을 유도하여 실제 보 부재의 전단 경간에서의 변형률의 경향을 보다 잘 묘사할 수 있는 전단해석모델을 제시하였다. 제시된 전단해석모델은 집중하중을 받는 콘크리트 보 부재의 전단 거동 예측에 유용할 것으로 사료된다.

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비탄성 설계법에 의한 플레이트 거더 연속교의 LRFD 설계 (Inelastic Design of Continuous-Span Composite Plate Girder Bridges by LRFD Method)

  • 조은영;신동구
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.469-481
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    • 2008
  • 연속경간 강합성 플레이트 거더교를 내측 교각 위 부모멘트부에서의 모멘트 재분배 효과를 고려하는 LRFD 비탄성설계법으로 설계하고 탄성설계법에 의한 설계결과와 비교하였다. 탄성 및 비탄성 설계 시에 교량은 3경간 연속교로 가정하였으며 경간비를 4:5:4로 중앙 경간 최대 경간장은 40m-70m를 고려하였다. 설계방법은 AASHTO-LRFD 규정을 적용하였으나 설계활하중은 최근 국내에서 새로이 제안된 활하중을 사용하였다. 탄성설계법으로 최대정모멘트 단면과 내측 교각 위 최대부모멘트 단면을 설계한 후에 내측 교각 위에서의 재분배모멘트를 계산하고 이를 최대정모멘트부의 설계모멘트에 추가하여 최대정모멘트부 단면에 대한 강도한계상태와 사용성한계상태에 대하여 검토하였다. 최대부모멘트부는 탄성설계법으로 구한 강거더 단면의 강재량을 감소시키고 비탄성설계법에 규정한 사용성한계상태 설계요구조건을 검토하였다. 5개의 연속교를 비탄성설계법으로 설계한 결과 최대부모멘트부의 강거더 단면적이 탄성설계에 비해 23% 내외 감소하는 것으로 분석되었다.

다양한 연단조건을 갖는 마름모꼴형 평판의 진동에 대한 모서리 응력특이도의 영향 (The Influence of Corner Stress Singularities on the Vibration of Rhombic Plates Having Various Edge Conditions)

  • 김주우;정명채
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권4호통권47호
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    • pp.363-374
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    • 2000
  • 본 논문에서는 고정, 단순, 또는 자유 연단 조건의 세 가지의 다른 조합을 갖는 마름모꼴형 평판의 진동에 대한 엄밀한 해석방법을 제시하였다. 본 논문의 주된 관점은 마름모꼴형 평판 둔각모서리에서 형성되는 모멘트특이도를 엄밀히 고려하여 해석하는 것이다. 단 영역 Lagrangian 범함수의 정상조건이 Ritz방법을 이용하여 유도되었다. 진동수의 수렴에 대한 연구는 모서리함수가 수렴속도를 가속화하는 것을 보여주고 있다. 본 논문에서는 모서리 응력특이도의 영향이 이해될 수 있도록 상당히 큰 둔각모서리를 갖는 마름모꼴 형 평판에 대한 정확한 진동수와 수직진동변위의 전형적인 등고선을 제시하였다.

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사질토 지반에서 함수비 변화에 따른 모형말뚝의 수평거동에 대한 기초적 연구 (Fundamental Study on the Behavior of Laterally Loaded Model Pile with Varying Water Content in Sand)

  • 김병탁;김영수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.27-37
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    • 2001
  • 본 연구에서는 지금까지 수행한 건조토 지반에 대한 말뚝의 수평거동 연구의 연속된 연구로서 지반내에 함수비가 존재하는 포화토 및 습윤토 지반에서의 수평거동에 대한 지반내 함수비의 영향성을 평가하고자 함이 목적이다. 말뚝의 수평거동을 고찰하기 위하여 각각 다른 함수비를 갖는 네 종류의 지반과 말뚝의 두부 및 선단 구속조건이 다른 네 종류의 말뚝조건으로 모형실험을 수행하였다. 본 연구에서 1회의 지하수 상승과 하강을 반복하는 모형실험결과에 의하면, 포화토와 습윤토 지반의 수평지지력은 건조토 지반에 비하여 각각 26%~45% 감소와 20%~36%정도 증가하는 것으로 나타났다. 말뚝두부 고정과 선단 자유조건의 경우, 동일 수평변위 1mm에서의 최대 휨모멘트는 건조토 지반에 비하여 25%의 함수비를 갖는 습윤토 지반에서 약 48% 증가하나, 34.06%의 함수비를 갖는 포화토 지반에서는 반대로 68% 감소하였다. 이는 지하수의 존재로 인한 입자간 인력에 의한 유효응력과 겉보기강도의 증가 그리고 단위중량의 증가로 설명할 수가 있다. 지속수평하중에 대한 수평변위와 최대 휨모멘트의 변화를 포화토 및 습윤토 지반에서 관찰할 수 있었다.

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면내(面內) 모멘트를 받는 단순지지된 두 모서리와 자유경계인 나머지 두 모서리를 갖는 직사각형 판의 진동과 좌굴의 엄밀해 (Exact Solutions for Vibration and Buckling of Rectangular Plates Loaded at Two Simply-Supported Opposite Edges by In-Plane Moments, Free along the Other Two Edges)

  • 심현주;우하영;강재훈
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.81-92
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    • 2006
  • 본 연구는 순수 면내모멘트를 발생시키는 선형적으로 변하는 수직응력을 받고 있는 단순지지된 마주보는 두 모서리와 자유경계를 가지는 직사각형 판의 자유진동과 좌굴의 엄밀해를 구하였다. 정현적으로 가정된 하중방향(x)으로의 변위함수는 단순지지 경계조건을 만족시키며, 평판을 지배하는 편미분 운동방정식 을 y 방향으로의 변계수를 갖는 상미분방정식으로 만든다. Frobenius법을 통하여, y방향으로의 멱급수를 가정하면 이 식을 엄밀하게 풀 수 있으며, 그 식의 합당한 계수를 구할 수 있다. 자유경계조건을 y=0과 b에 적용하면, 고유진동수와 임계좌굴모멘트를 구할 수 있는 4차의 특성행렬식이 만들어진다. 본 논문에서는 이 급수해의 수렴성이 면밀히 조사되었으며, 임계 좌굴모멘트의 수치결과와 모드형상이 주어진다. 상대적으로 정확도가 떨어지는 1차원적인 보 이론으로 구한 결과치와의 비교연구가 이루어진다. 또한 자유진동수와 모드형상 주어진다. 프와송비(v)의 변화에 따른 좌굴모멘트와 고유진동수의 변화가 도표로 주어진다.

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아킬레스 건염 환자의 보행 시 고관절, 슬관절 및 족관절 모멘트의 변화에 대한 연구 (A Study on the Change of Gait Temporal Parameter and Ankle Joint Moment in Patients with Achilles Tendinitis)

  • 유재호;이규창;이동엽
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.5766-5772
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    • 2011
  • 본 연구는 아킬레스 건염 환자들과 정상인들을 대상으로 보행 선형지표와 고관절, 슬관절, 그리고 족관절의 모멘트 변화를 조사하여 아킬레스 건염에 의한 보행의 역학적 변화를 구명하고 아킬레스 건염을 예방하기 위한 예측인자들을 찾고자 실시되었다. 연구의 대상자는 아킬레스 건염 환자 20명과 비슷한 신체조건을 가진 건강한 정상인 20명이며, 대상자가 맨발 상태에서 힘판의 중앙 부분을 밟고 지나가도록 13 m의 거리를 편안한 속도로 5회 왕복하도록 하였다. 또한 대상자가 보행하는 동안 3차원 동작분석 장비를 이용하여 고관절, 슬관절, 그리고 족관절 모멘트를 산출하였다. 수집된 자료들을 SPSS 12.0 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 연구의 결과 아킬레스 건염 환자들의 고관절은 입각기 초기에 신전 모멘트가 감소하였고, 중후반에는 굴곡 모멘트가 감소하였다. 또한 슬관절에서는 입각기 초기부터 지속적인 굴곡 모멘트의 감소가 나타났으며 후기에는 신전 모멘트의 감소를 보였다. 그리고 족관절은 입각기 중반에 저측굴곡 모멘트가 감소하였으며 말기에는 배측 굴곡 모멘트가 감소하였다. 정상인과 비교해 아킬레스 건염 환자들에게서 보행의 역학적인 변화가 두드러지게 나타났으며, 임상에서는 아킬레스 건염 환자의 보행에 대한 변화를 세밀하게 파악하여 치료적 접근을 시도해야 할 것으로 보인다. 그리고 앞으로의 연구에서는 아킬레스 건염 환자에게서 나타나는 역학적인 변화에 대한 조사가 더 이루어져야 할 것이다.