• 제목/요약/키워드: 시간의존해석

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Creep과 Shrinkage를 고려한 초고층구조물 비선형 시공단계 해석 (Analysis of the Nonlinear Staged Construction in Tall Buildings Considering the Creep and Shrinkage)

  • 박태준;박학길
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.742-745
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    • 2010
  • 본 논문은 초고층구조물의 해석방법으로 탄성변형과 아울러 시간의존성을 가진 크리프와 건조수축에 의한 비탄성변형을 고려한 비선형 시공단계 해석법을 제시한다. 기존의 초고층구조물 해석에서 주로 행하는 기둥 축소량 해석은 실무자의 경험과 프로그램을 통한 간략화에 맞추어져 있다. 이는 실제 시공 시 발생하는 구조해석 요소들을 충분히 반영하지 못하여 계산 값과 실제 값 사이에 오차가 발생된다. 비선형 시공단계 해석은 실제 시공 때 발생되는 해석변수들을 고려한 단계별 해석의 수행이 가능하며, 시간의 의존성을 가진 creep과 shrinkage의 효과를 함께 고려하여 일괄해석의 문제점을 구조해석 단계에서 실제상황에 가까운 해석을 가능하게 할 수 있다. 이를 위해 시공단계해석이 가능한 범용 프로그램을 이용한 50층 규모의 3차원 골조 프레임 모델 예제 해석을 통하여 기존 해석법들과의 비교, 분석으로 시간의 의존성을 고려한 시공단계해석의 필요성을 제시한다. 본 논문에는 범용프로그램인 SAP2000(ver.14)와 CEB-FIP모델 코드를 사용 하였다.

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축대칭 PC탱크의 유한요소 해석

  • 이이환;김동언
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.981-986
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    • 1995
  • 이 논문의 목적은 축대칭 프리스트레스트 콘크리트 탱크의 시간의존성 유한요소해석법을 제안하는 것이다. 오늘날 PC구조물은 교량, 포장판, 해상구조물, 원자로 격납구조물, 대규모 액체저장용 탱크 등 여러 형태의 구조물에서 그 사용 예를 쉽게 찾아볼 수 있다. 특히 본 논문에서 고려하고자 하는 압력창기나 액체 저장용 탱크의 경우 유체압력 등의 내부압력에 의해 발생하는 균열은 프리 스트레스를 도입함으로써 매우 효과적으로 제어할 수 있기 때문에 상당히 유리한 구조형식이 된다. 그러니 이러한 구조물의 해석과 설계에 있어서 균열의 예측과 더불어 콘크리트의 크리이프, 건조수축 및 PC강재의 리락세이션 등과 같은 시간 의존성 변형으로 인한 프리스트래스의 손실, 여러 단계의 긴장력을 도입함으로써 발생하는 순간변형인 탄성단축 및 이로 인한 긴장력 감소 등을 정확히 계산하는 일은 매우 복잡하고 어려운 일이다. 본 논문에서는 크리이프, 건조수축 및 리락세이션 등과 같은 시간의존성 변형과 순차적으로 다단계의 프리스트레스 도입으로 인한 순간변형 및 탄성단축의 영향을 고려한 축대칭 PC 탱크 구조물의 시간에 따른 거동 및 긴장력의 변화를 유한요소법을 적용하여 해석할 수 있는 해법체계를 정리하고 이를 전산 프로그램화하여, 축대칭 PC탱크 구조물의 시간 의존성 거동에 대한 보다 정밀한 해석을 수행하였다.

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고성능 콘크리트(HPC)를 사용한 프리텐션 부재의 시간의존거동 해석 (Time-Dependent Behavior Analysis of Pre-Tensioned Members Using High-Performance Concrete(HPC))

  • 남유석;조창근;박문호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.479-487
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    • 2006
  • 본 연구는 고성능 콘크리트를 사용한 프리텐션 콘크리트 부재에 대한 시간의존거동해석에 관한 연구이다. 일반 콘크리트의 크리프, 건조수축 및 강재의 릴렉세이션 현상에 대한 기존의 AASHTO 방법을 수정하여, 고성능 콘크리트 부재에 대한 단계-함수법 및 시간-단계법에 의한 시간의존 해석기법을 소개하였다. 제시된 모델은 고성능 콘크리트 프리텐션 부재의 프리스트레스 손실 및 처짐에 대한 초기 및 시간의존거동 예측 값을 제공해 준다. 제안된 모델을 이용하여, 고성능 콘크리트를 사용한 프리텐션 부재의 시간의존거동에 관한 실험 결과와 비교하였다. 기존의 AASHTO 규정에 의한 시간의존 거동 예측치에 비해, 소개된 모델에 의한 고성능 콘크리트 부재의 초기 및 시간의존거동 예측결과가 실제 거동에 보다 정확한 결과를 제공해 주었다.

층상매질에서의 이차원 초음파음장 전파특성해석 (Analysis of the Propagation Characteristics of Two Dimensional Ultrasonic Fields in Layered Media)

  • 윤혁준
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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    • pp.445-448
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    • 1998
  • 고유음향 임피던스가 다른 물질이 층상구조를 이루고 있는 매질내에서 임의의 한 층에 형성된 이차원 초음파 음장이 다른 매질로 전파될 때에의 특성을 각스펙트럼법에 의해 해석하였다. 음원으로서는 baffle된 원형 트랜스듀서를, 층상구조를 매질로서는 물과 생체조직(지방)의 경계를 각각 고려하였다. 해석에 있어서는 먼저 각스펙트럼 분해요소, 즉, 음원의 크기 및 거리에 의존하는 기준음장의 최적 크기와 샘플링 간격을 균질매질을 이용하여 결정한 다음, 그 요소를 층상매질에 적용하였다. 그 결과, 경계면에서의 입사각(공간주파수)의 의존하는 투과계수에 입사음장의 곱으로 나타내어지는 투과음장은 각스펙트럼법에 의해 짧은 시간내에 정도 높게 산출될 수 있음을 보인다.

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시간의존 비탄성 문제의 유한요소-경계요소 조합에 의한 해석 (A Coupled Analysis of Finite Elements and Boundary Elements for Time Dependent Inelastic Problems)

  • 김문겸;허택녕;장정범;오세호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.25-34
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    • 1993
  • 지하구조물은 일반적으로 영역의 무한성, 다양한 하중, 복합적인 구성재료 등으로 인하여 그 거동의 해석이 난이하다. 특히, 장기거동이 중요시되는 연약지반의 굴착문제 등에 있어서는 시간에 의존하는 점탄소성거동을 해석에 고려하여야만 한다. 본 연구에서는 점탄소성거동을 해석하는 방법으로서, 내부요소를 사용하지 않은 경계요소 해석방법을 유도하고, 정계요소와 유한요소를 조합하여 해석하는 방법을 도출하였다. 점탄소성을 고려한 지배적분방정식에서 점소성응력에 대한 영역적분은 극좌표를 이용한 직접적분방법을 적용하여 경계적분화하였고, 이에 따른 계방정식을 이용하여 프로그램화하였다. 또한 경제요소 프로그램을 점소성 유한요소 프로그램과 조합하여 굴착면 주위에 발생하는 시간의존 비탄성거동을 합리적으로 해석하도록 하였다. 경계요소해석 및 조합해석 결과는 정해 및 유한요소해석의 결과와 비교하여 검토하였다. 비교결과 내부요소를 사용하지 않은 경계요소법으로는 국부적인 응력집중으로 인한 비선형성이 충분히 고려되지 못함을 알 수 있었다. 반면에 유한요소-경계요소 조합방법으로는 상대적으로 많은 자유도를 가진 타 방법에 비교하여 합리적인 결과를 얻음을 알 수 있었다. 따라서 시간에 의존되는 비탄성체의 해석에 있어서 조합방법을 사용하면 하중조건과 경계조건에 따르는 구조물의 거동을 합리적으로 예측할 수 있으며, 유한요소와 경계요소의 장점을 살려 보다 효용적인 해석의 수행이 가능할 것으로 판단된다.

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암반 그라우팅 주입 설계변수가 주입성능에 미치는 영향의 수치해석적 평가 (Influence of Design Parameters of Grout Injection in Rock Mass using Numerical Analysis)

  • 이종원;김형목;;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제27권5호
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    • pp.324-332
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    • 2017
  • 본 연구에서는 암반 절리 내 점성유체 주입시 주입 설계변수가 주입 성능에 미치는 영향을 평가할 목적으로 UDEC 프로그램을 사용하여 1차원 선형유동 해석을 수행하였다. 주입 설계변수로는 주입 압력, 유체 압축률, 주입재의 항복강도 및 점성도의 시간의존성, 주입 압력에 의한 절리의 역학적 변형을 설정하였으며, 주입재의 침투거리 및 주입 유량을 통해 주입 성능을 평가하였다. 수치해석 결과는 이론해를 통하여 파악한 주입 성능양상과 유사한 결과를 보였다. 주입재의 항복강도 및 점성도의 시간의존성을 고려하지 않을 경우, 주입재의 누적 주입량은 시간의존성을 고려한 해석에 비하여 약 1.2배 크게 평가되었다. 또한, 수리-역학 연계해석결과로부터 주입 압력에 의한 절리의 역학적 변형이 발생하는 경우, 절리 간극이 일정한 수리유동 해석에 비하여 누적 주입량이 약 4.4배 늘어나는 결과를 보였다.

응답스펙트럼 해석법을 이용한 건축 구조물의 바닥진동해석 (The Estimation of the Floor Vibration in Structure for Application of Response Spectrum Analysis Method)

  • 이동근;김태호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.169-178
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    • 1998
  • 일반적으로 응답스펙트럼 해석법은 지지해석에 널리 쓰이고 있지만 동적하중에 의한 구조물의 진동해석은 주로 시간이력해석에 의존한다. 그러나 시간이력해석법은 응답스펙트럼 해석법에 비하여 복잡하며 어렵고 또한 시간이 많이 소요된다 따라서본 논문에서는 응답스펙트럼 해석법을 이용하여 구조물의 연직 최대 응답을 예상하는 방법을 연구하였다 이를 위하여 우선 지지해석에서 응답스펙트럼 해석법과 시간이력해석법에 의하여 구조물의 최대응답을 구하여 비교하였으며 동적하중에 대한 응답스펙트럼 해석을 수행하는 과정을 나타내었다. 마지막으로 제안된 방법과 시간이력해석에 의한 결과를 비교하였다.

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콘크리트구조물(構造物)의 시간의존성변형(時間依存性變形)에 대한 해석(解析) (Analysis for the Time Dependent Deformation of Concrete Structures)

  • 강영진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.143-148
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    • 1983
  • 크리이프, 건조수축(乾燥收縮), 노화현상(老化現象), 온도변형등(溫度變形等) 콘크리트구조물(構造物)의 시간의존성변형(時間依存性變形)에 대한 일반적(一般的) 수치해석법(數値解析法)을 제시(提示)하였다. 크리이프는 콘크리트의 연령(年齡)과 온도변화(溫度變化)의 함수인 중량적분(重量積分)으로 표시하였는데 특수(特殊)한 형태(形態)의 크리이프함수(凾數)를 사용함으로써 효과적(効果的)인 수치해석(數値解析)이 가능(可能)하게 되었다. 수치해석예(數値解析例)를 통하여 이 방법(方法)의 정확성(正確性)을 입증하였다.

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