• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.208-216
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• 1995

대형선박, 항공기, 초고층 건축물 등은 얇은 박판 형태의 보로 이상화하여 구조 및 진동해석을 수행할 수 있다. 이러한 형태로 이상화한 구조물은 비틀림 강도면에서 매우 취약함을 보이고, 굽힘-비틀림 진동은 단면형상에 따라 연성도가 심화된다. 상하 굽힘 진동은 탄성거동 영역에서 도심과 전단중심이 일치하는 대칭 진동(Symmetric vibration) 현상을 보인다. 그러나, 수평 굽힘 진동은 도심과 전단중심의 차이가 커질수록 즉, 연성도가 높아질수록 비틀림 진동과 복합되어 복잡한 비대칭 진동(Antisymmetric vibration) 현상을 나타낸다. 본 논문에서는 연성효과에 의한 수평 굽힘 진동과 비틀림 진동 현상에 대한 연구를 수행하였고, 진동계산을 위해서 전달행렬법(Transfer Matrix Method)을 사용하였다. 수치계산은 첫번째로, 도심과 전단중심의 차이가 매우 작아 연성도를 무시할 수 있을 정도의 구조물에 대해서 일반적인 수평 굽힘 진동 현상과 비틀림 진동 현상을 연구하였다. 두번째로, 연성도가 매우 심할 경우에 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 Timoshenko 보의 이론과 Vlasov 보의이로네 따라 각각 계산을 수행하였다. 마지막으로, 첫번째와 두번째 구조를 결합한 경우에 대해서 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 연구하였다. 이 경우에 두 구조물의 결합부에서 비틀림 강성과 Warping 강성의 심한 변화로 인한 불연속 경계면이 발생하게 되고 이때의 진동해석을 위해서 보 이론에 기초를 두고 상당히 높은 정확도를 제공하는 Haslum[2] 등과 Pedersen[3]이 제시한 이론을 이용하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.500-503
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• 2011

본 연구에서는 Terrestrial Laser Scanning (TLS)를 이용한 보 구조물의 변위 및 응력 추정에 대한 기법을 개발하였다. TLS는 Geographic Informatio Systems (GIS) 분야에서 처음 도입된 시스템으로, 레이저 펄스를 통해 원격으로 목적물의 3차원 좌표 정보를 획득 할 수 있는 시스템이다. 그러나 이러한 TLS로부터 획득한 대상물의 3차원 좌표 데이터는 10mm 내외의 오차를 포함하고 있다. 이에 건축 구조분야에 적용 가능한 변형 정보를 획득하기 위해서는 보다 정밀한 데이터 획득을 위한 데이터 처리 기법이 필요하다. 또한 구조물의 응력의 경우 획득된 형상 위의 각 지점의 곡률로 인해 발생하기 때문에 구조물의 변형 추정시 보다 미세한 오차에도 크게 영향을 받아 심한 왜곡을 가져오게 된다. 그러므로 응력 추정시 추가적인 데이터 처리 기법이 필요하다. 이에 본 연구에서는 보 구조물의 응력을 추정할 수 있는 기법을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2001.11a
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• pp.173-178
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• 2001

부분구조 합성법(substructuring or substructure synthesis)은 부분구조(substructure)의 주파수 응답함수(FRFs, frequency response functions)를 이용하여 합성된 전체 구조물의 동특성(dynamic behavior)을 파악하는 기술로서 이에 관한 이론은 명확하며 간단하다. 즉, 역행렬 계산과 같은 기본적인 행렬연산으로 부분구조 합성을 수행한다. 그러나, 여러 가지 요인으로 인하여 계산된 합성 결과는 실제로 결합된 전체 구조물의 동특성과는 차이를 보인다. 현실적인 이유로 고려하지 못하는 회전자유도와 실험에서 수반되는 여러 가지 측정오차는 주요한 요인이며 이에 대한 연구 또한 많이 진행되었다. 본 연구에서는 이러한 요인 중, 상대적으로 덜 중요하게 평가된 모드자름 오차(modal truncation error)의 영향을 고려한다. 단순한 구조물에 대하여 모의실험을 수행함으로써, 모드자름 오차로 인하여 완전히 잘못된 합성 결과가 나을 수 있다는 것을 보인다. 측정된 FRE를 이용하여 이러한 오차를 보정(compensation)하는 소개하고 이를 대상 구조물에 적용하여 모드자름 오차의 영향을 상당히 줄일 수 있다는 것을 보인다. 복잡한(complicated) 구조물에 대하여 모드자름 오차의 영향을 줄이기 위해서 모든 FRFs를 보정하는 것은 어려우므로 현실적인 대안을 모색한다.

• Computational Structural Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.17-19
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• 1989

건축구조물의 이차원 해석을 위한 SWAN88은 한국과학기술원의 이동근 교수에 의하여 개발되었으며 소프트웨어센터를 통해서 보급되고 있다. SWAN88은 보와 기둥으로 구성된 프레임이나 여기에 전단벽이 추가적으로 사용된 구조물의 해석이 사용될 수 있으며 개인용 컴퓨터를 사용하여 짧은 시간내에 상당히 큰 구조물의 해석이 가능하도록 개발되었다. 사무소건물, 아파트, 호텔, 병원 및 학교건물 등과 같이 규칙적인 형태의 구조물에 대한 해석에 매우 효율적인 SWAN88은 주택, 공장, 창고, 격납고 또는 체육관 등과 같이 보, 기둥 및 전단벽 이외에 트러스나 아취 등이 사용되는 구조물의 해석에는 적합하지 않다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.14 no.2
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• pp.30-36
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• 2002

콘크리트가 화재에 노출될 경우 가열에 의한 재질의 노화 및 열팽창에 의한 열응력의 발생에 따라 주요구조부인 기둥 및 보에 큰 손상이 생기게 되어 그 내력은 크게 저하하게 된다. 철근 콘크리트 구조물의 화재 상황을 조사해 보면 (그림 1)과 같이 열응력에 의한 기둥의 전단파괴, 보의 휨파괴 및 부재의 폭열 등이 보여진다.(중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.150-150
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• 2015

최근 하천의 수위조절 기능을 수행하는 보 건설이 증대되고 있다. 보는 원활한 용수공급을 위해 필수적인 구조물이지만, 하천 횡단 구조물의 특성상 유사퇴적에 의한 통수단면적 감소, 홍수위험도 증가, 수질악화 등의 문제를 내포하고 있다. 이를 해결하기 위해 유사시 유사배출이 가능하고 수문개도를 통한 통수단면적 조절로 홍수위험도를 감소시킬 수 있는 가동보를 고정보와 병용해서 적용하는 추세이다. 가동보는 수문 운영 방식에 따라 하류의 흐름상태가 다양하게 나타나며, 흐름 상태에 따라 하도 및 구조물에 미치는 영향도 달라진다. 그러나 기존 가동보 및 보 하류 구조물의 설계 시 일반적으로 수문 운영조건을 고려하지 않고, 홍수위 조건을 최악조건으로 고려하는 한계가 있다. 본 연구에서는 3차원 수치모델(FLOW-3D)을 활용하여 가동보의 운영에 따라 발생하는 다양한 흐름조건이 보 하류에 미치는 영향을 검토하고자 한다. 수치모델의 검증을 위해 기존 수행된 수리실험과의 비교를 수행하였고, 홍수위 조건(수문 전문개도) 및 관리수위 조건(수문 일부개도)에서 수치모의를 수행하였다. 보 상류, 직하류, 도수종점에서 발생하는 단면최대유속, 바닥전단 응력, Froude 수 등의 수리특성을 분석하였고, 상하류간 수심차와 수문개도높이의 비와 접근유속과 보 직하류에서 유출되는 유속의 비로 무차원화하여 관계를 분석하였다. 또한 홍수위 조건과 관리수위 조건에서 발생하는 수리특성을 비교함으로써, 보 하류부 구조물 설계 시 반영할 최악조건을 예측하고, 수문운영이 하류부에 미칠 수 있는 영향을 가시적으로 확인할 수 있었다. 향후 상류의 유량조건 및 상하류 수위차에 따른 가동보의 운영조건이 보 하류의 안정성 지표산정에 활용될 수 있기 위해 보다 심도있는 연구 수행이 필요하다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.8 no.5 s.39
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• pp.91-99
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• 2004

In general, stadium structure with long span has low inherent natural frequency. In the stadium structure, structural behavior similar to resonance can be occurred easily by spectator rhythmical movements of which exciting period is small comparatively. It is required to investigate the safety and the serviceability of stadium structure. Therefore, there exists a necessity for accurate vibration analysis. Accurate analysis of stadium structure subjected to dynamic load is required for economical construction and safe design of stadium structure. Stadium structure should be modeled by refined mesh for accurate vibration analysis. As the mesh of stadium structure is refined, the number of divided elements increases in numerical analysis. The number of node is increased and numerous computer memories or computational time are required. So it is very difficult to analyze refine model of stadium structures by using the commercial programs. It is possible to efficient vibration analysis of stadium structure by finite element modeling method using equivalent beam element proposed in this paper, because the number of nodes is decreased remarkably.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.4
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• pp.451-455
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• 2012

Asymptotic analysis is a powerful tool for the mathematically rigorous design and analysis of anisotropic beam structures. However, it has a limitation in that the asymptotic approach requires asymptotically correct boundary conditions for higher-order solutions, which are often needed for beams weak in shear. A method utilizing Saint-Venant's principle was proposed in a previous work to improve the stress state of isotropic beams and plates. In this paper, such a method is generalized for anisotropic beams, so that one does not need to consider the asymptotically correct boundary conditions for higher-order solutions. Consequently, solving the recursive system equations is not necessary, which makes the method very efficient in terms of accuracy and computational effort.

• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.2
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• pp.85-93
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• 1995

This study presents the formulation of beam transition elements and transition zone elements for the effective finite element analysis of the transition regions of coupled wall structures. Beam transition element can be described as the quasi beam element which is replaced by an equivalent plane stress element, keeping equally, the basic behavior of beam element, based on the kinematic and force constraints between beam and wall element. These beam transition elements solve the incompatibility related to different degrees of freedom between beam and wall element in transition regions. Also, the stiffness matrices of transition zone elements which are directly connected with beam transition elements in transition regions can be derived from the equivalent constraint conditions. These elements provide the reasonable mesh grading schemes for transition regions and can be usefully applied to the transition regions of all structures that the interactions of wall and beam element are considered.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.19 no.5
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• pp.503-513
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• 2007

The seismic responses of a building are affected by the connection characteristics that have effects on structural stiffness. In this study, push-over analysis and time history analysis were performed to estimate structural behavior of 2D eight-story unbraced steel structures with partially restrained composite connections using a nonlinear dynamic analysis program. Nonlinear $M-{\theta}$characteristics of connection and material inelastic characteristics of composite beam and steel column were considered. The idealization of composite semi-rigid connection as fully rigid connection yielded an increase in initial stiffness and ultimate strength in the push-over analysis. In time history analysis, the stiffness and hysteretic behavior of connections have effects on base-shear force, maximum story-drift and maximum moment in beams and columns. For seismic waves with PGA of 0.4 g, the structure with the semi-rigid composite connections shows the maximum story-drift with less than the life safety criteria by FEMA 273 and no inelastic behavior of beam and column, whereas in the structure with rigid connections, beams and columns have experienced inelastic behaviors.