• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.30 no.6A
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• pp.581-590
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• 2010

This study introduces a layered sectional analysis for a PSC girder with a vaiable cross section and curved tendons. To consider the shear equilibrium at a concrete layer with curved tendons, the shear stress distribution has been computed at each section. In addition, to improve the convergence to the solution, a system identification technique is newly adopted in the solution process for strain computation. To examine the feasibility of the proposed approach, a static load test has been conducted for a full scale PSC girder with variable cross section. The prediction shows a good agreement with experiment. It is seen that a uniform cross section has the same moment capacity with a variable cross section while the variable cross section has more shear capacity than the uniform cross section. It is also noted that the maximum displacement of a variable cross section is a little smaller than a uniform cross section.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.159-161
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• 1991

보는 토목, 건설, 기계, 선박, 항공등 각종 구조공학 관련분야에서 가장 기본이 되는 구조단위 중에 하나이다. 구조물에서 단면을 변단면으로 하는 경우에는 재료가 절약되는 경제적 잇점이 있을 뿐만 아니라 미적 감각등 여러가지 이유로 변단면을 많이 사용하는 추세이다. 이 논문은 변단면 보의 자유진동을 해석한 결과를 통계적으로 처리하여 변단면 보의 고유진동수를 산정할 수 있는 고유진동수 방정식을 추정하는데 연구목적이 있다.

• 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.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.155-164
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• 1998

이 논문은 변단면을 고려한 수평 곡선보의 자유진동에 관한 연구이다. 진동시 곡선보 요소에 작용하는 합응력과 관성력의 동적평형방정식을 이용하여 변단면 원호형 수평 곡선보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하였다. 이 미분방정식을 원형 단면을 갖는 선형변변단면에 적용하여 고유진동수, 진동형 및 합응력을 산출하였다. 수치 해석예에서는 양단고정 및 양단회전 곡선보를 채택하였으며, 수치해석 결과로서 고유진동수와 단면비, 세장비 및 중심각 사이의 관계를 그림에 나타내었다. 또한 실험실 규모의 실험을 통하여 본 연구결과의 타당성을 보였다.

• 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 Korean Society of Steel Construction
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• v.21 no.2
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• pp.193-201
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• 2009

Structural design of most nonprismatic Pre-Engineered Building Systems (PEBS) is performed using optimizing software developed in foreign countries. In this study, a structural optimizing software for the design of 3-D structures of nonprismatic PEBS is developed according to the allowable stress design method of AISC2005 and KBC. Optimizing structural design with nonprismatic members is carried out by repeating the process of structural analysis and member design to minimize the weight of a structure. According to the optimizing design results of 2-D and 3-D structures with nonprismatic members, there are considerable steel savings in designing structures with nonprismatic H-shaped built-up sections rather than with H-shaped rolled sections. When H-shaped built-up sections were used, the weight of the structural steel was reduced when AISC2005 specification rather than AISC1898 was used in the design. It is therefore concluded that utilizing the new AISC2005 specification is safer in preventingweb buckling because the height of a member is designed to be small despite some differences depending on the structural type.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.25 no.4
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• pp.69-75
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• 2009

The load distribution and deformation of pile-bent structures are investigated using a numerical study. A numerical analysis that takes into account the effects of varying cross-sectional area was performed for different pier diameters, loading steps, and soil conditions. Through the comparison study, it is shown that the location of maximum bending moment is almost the same per each loading step, regardless of varying cross-sections. However, the member force (i.e., stress of pile material) has the largest value at the ground surface when the cross-section is changed. Based on the results obtained, it is found that the location of maximum member force influences highly the behavior of pile-bent structure with varying cross-sections for repair works.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.19 no.1 s.71
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• pp.85-92
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• 2006

This paper investigates critical loads of the tapered Beck's columns with clamped and spring supports, subjected to a subtangential follower force. The linearly tapered columns with the solid rectangular cross-section is adopted as the column taper. The differential equation governing free vibrations of such Beck's columns is derived using the Bemoulli-Euler beam theory. Both divergence and flutter critical loads are calculated from the load-frequency curves which are obtained by solving the differential equation. The critical loads are presented as functions of various non-dimensional system parameters: the taper type, the subtangential parameter and the spring stiffness.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.197-207
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• 1998

전단변형 효과를 무시하는 경우에 비대칭 선형 변단면을 갖는 박벽 공간 보의 안정성 해석을 위한 일반이론을 유도한다. 비대칭 선형 변단면의 임의점을 통과하는 부재축과 단면의 주축의 방향과 무관하고 부재축과 직각을 이루는 두 개의 좌표축을 도입하여 직각좌표계를 정의한다. 정의된 좌표축을 기준으로 유한한 회전각의 2차항을 고려하는 변위장을 도입하여 연속체에 대한 가상일의 원리로부터 탄성변형에너지, 그리고 초기응력에 의한 포텐셜에너지를 유도한다. 이를 이용하여 비대칭 선형 변단면을 갖는 박벽 공간 보의 안정성해석을 위한 평형방정식을 제시한다. 3차 Hermitian 다항식을 변위파라미터의 형상함수로 사용하여 박벽 공간 보의 탄성강도 및 기하강도행렬을 상정할 뿐만 아니라, 단면의 좌표축에 상관없이 임의의 위치에 작용하는 하중에 대한 하중보정강도행렬(load-correction stiffness matrix)을 제시한다. 본 이론 및 방법의 타당성을 검증하기 위하여 수치해석을 수행하고 문헌의 결과 및 쉘요소를 사용한 해석결과와 비교하여 본 이론의 정당성을 입증한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.11 no.3
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• pp.37-46
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• 1991

A method is developed for solving the natural frequencies and mode shapes of linearly variable tapered beams. The governing differential equation for the tapered beam is derived. Three kinds of cross sectional shape are considered in differential equation. The Runge-Kutta method and the determinant search method are used to perform the integration of the differential equation and to determine the natural frequencies, respectively. The hinged-hinged, hinged-clamped, damped-clamped and free-damped end constraints are investigated in numerical examples. The lowest four nondimensional natural frequencies are obtained as functions of $d_b/d_a$. ratio. The effects of end constraints and cross sectional shapes on frequencies are analyzed and typical mode shapes are also presented.