본고의 목적은 선형 전자장 문제의 해를 구하기 위한 일반적이 절차에 대해 간단히 소개하고, 이것을 전자장 문제에 적용시켜 보는 것이다. 이것은 원시 함수 방정식이 행렬 방정식으로 유도되기 때문에, 이러한 과 정을 행렬 방법이라고도 한다. 수학적인 과정으로 행렬 방정식을 얻는 것을 모멘트 법이라고 한다. 종종 이런 과정을 근사 기법이라고도 한다. 그러나 이것은 해가 극한에서 수렴할때에는 틀린 명칭이다. 주어진 정확도를 위해서는 다른 해들과는 달리 계산시간이 많이 요구되는데, 예로 무한 멱급수 전개를 들 수 있다. 물론, 이 방법 은 정확하게 근사해를 구하는데 사용된다. 즉, 이 근사해는 극한에서 수렴하지 않는다. 모멘트 법은 전자장 문제를 다루기 위한 일반적인 절차이지만, 해를 구하는 과정은 특별한 문제에도 폭넓게 적용할 수 있다. 본고에서는 이 방법의 과정을 설명할 뿐만 아니라, 전자장 문제를 다루는 예를 들었다. 이런 예들을 가지고 유사한 문제의 해를 구할 수 있으며, 다른 유형의 문제들에 대해서는 적절하게 확장, 또 는 일부 수정을 하여 해를 구할 수 있다. 전자장 부분에서 예를 들었지만, 이 과정은 모든 종류의 전자장 문제에 적용할 수 있다.
고도(高度)의 엔지니어링 구조물(構造物)로 경제성이 높은 경량(輕量) 목조(木造)트러스에 사용될 수 있는 소나무(Pinus densiflora) 재(材)에 적용한 20게이지 아연도금 강(鋼) 플레이트 접합부(接合部)의 조합하중(組合荷重) 및 모멘트 성능(性能)을 평가하기 위하여 정밀도를 개선(改善)한 편심가력(偏心加力) 장치(裝置)를 창안하여 실험하고 반강절(半剛節) 접합부의 개념(槪念)과 가상(假想)일 법(法)을 적용한 모형을 유도하여 비선형(非線形) 해석(解析)하였다. 반강절(半剛節) 접합부(接合部)의 개념을 도입하여 저자가 유도한 비선형(非線形) 모형으로 조합하중 하에서의 접합부 거동을 해석한 결과, 금속 플레이트 접합부의 모멘트는 Wolfe 모형에 비하여 정확도가 높은 값으로 계산되었는데, 이는 비선형모형에서 접합부의 반강성(半剛性)에 의한 2차적인 모멘트의 영향을 적절히 고려한 때문으로 판단되었다. 본 연구에서 사용한 실험장치는 조합하중에 대한 금속 플레이트 접합부의 성능을 평가하기 위한 표준시험법(標準試驗法)으로 적용될 수 있을 것이며, 비선형(非線形) 해석방법(解析方法)은 조합하중(組合荷重)및 모멘트 성능(性能)을 예측(豫測)하는데 활용될 수 있다.
본 논문에서는 저자 등이 질감특징으로 제안한 바 있는 BDIP(block difference of inverse probabilities) 모멘트 특징과 새로이 질감특징으로 제안하는 BVLC(block variation of local correlation coefficient) 모멘트 특징을 기존의 웨이브렛 모멘트 질감특징과 융합하여 칼라영상을 대상으로 검색하는 내용기반 검색법을 제시하였다. 효율적인 융합을 위해 각 특징벡터들에 대한 가중치는 전체 DB에서 각 특징벡터의 성분이 가지는 표준편차와 각 특징벡터가 가지는 차원과의 곱의 역수로 하였다. 시험영상으로는 Corel Draw Photo DB와 Vistex 질감영상 DB를 사용하였다. 실험결과, 제안한 검색기법은 일반영상뿐만 아니라 질감영상에서도 웨이브렛 모멘트 특징보다 7%정도 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.
철근콘크리트 기둥의 비선형 이축모멘트-곡률 관계를 추적할 수 있는 이론모델을 개발하였다. 개발된 모델은 피복콘크리트 박리나 또는 최대하중 후 나타날 수 있는 기둥의 모멘트 저항능력의 취성적인 감소도 모사할 수 있다. 개발된 모델을 이용 기둥의 구성재료 특성과 철근의 기하학적 배치가 PM 상관도와 모멘트-곡률에 미치는 영향에 대하여 변수영향을 고찰하고 철근콘크리트 기둥의 연성은 축하중의 크기, 횡방향 철근의 간격 또는 체적에 가장 큰 영향을 받음이 이론적으로 고찰된 ACI PM-상관도와 비교하여 ACI 내진설계 기준에 따라 횡방향 철근이 배근된 기둥의 경우, 축하중과 모멘트에 대한 : (square root of sum of squares)값이 약 10% 증가하였으며 최대 축하중은 약 20% 정도 증가하였다.
일반적인 중력하중 재하상태의 라멘구조에서는 보-기둥의 이음부에 최대 부모멘트가 발생하며, 일반적으로 이음부의 최대 부모멘트가 보 중앙의 최대 정모멘트보다 크게 나타나므로 보와 기둥의 이음부에서의 모멘트에 의하여 보의 단면이 결정된다. 그러나 보와 기둥의 이음부에 의하여 라멘구조물의 단면을 설계하면 보의 중앙부는 단면과대설계가 되어 단면의 효율성이 낮아지므로, 이음부의 부모멘트를 감소시켜 보 전체의 응력을 고르게 분포시키면 보다 효율적인 단면설계가 가능하게 된다. 본 연구에서는 라멘구조물의 최대 부모멘트 구간에 부재력 재분배 효과로써 보 전체의 응력을 고르게 분포시키고 단면을 감소시킬 수 있는 새로운 시공방법으로써 반력모멘트를 이용한 라멘구조물의 프리스트레싱 공법을 제안하고자 한다. 반력모멘트는 프리스트레싱에 의하여 휨모멘트가 도입된 보부재를 기둥과 연결한 후, 도입된 프리스트레스를 제거할 시에 라멘구조물에 발생하는 반력을 이용하여 보와 기둥의 이음부에서 발생하는 최대 부모멘트를 감소시키고 부재력을 보 전체에 고르게 분배하여 구조물의 내하성능을 증진시키는 공법이다. 본 연구에서는 제안된 반력모멘트를 이용한 철골구조물의 프리스트레싱 도입 공법의 검증을 위하여 실험적 검증 및 구조해석을 실시하여, 반력모멘트에 의한 라멘구조물의 부재력 재분배 효과 및 효율성을 확인하였다.
본 연구에서는 대골형 파형강판 합성부재의 구성요소를 고강도 재료로 대체하고 이음방법, 전단보강방법 등 단면구성방법에 따른 단위부재의 휨거동을 분석하여 대골형 파형강판 합성부재 구조물의 장대화 및 적용범위확대를 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. GR40과 SS590 강재를 적용한 합성구조체의 휨실험 결과, SS590 파형강판을 적용한 경우 정모멘트 하중저항성능은 약 28%가 증가되는 것으로 확인되었으나 부모멘트 저항성능은 미미한 것으로 확인되었다. 볼트의 개수를 증가시킨 파형강판 이음방법의 정모멘트 및 부모멘트 저항성능증가율은 높지 않은 것으로 확인되었다. 이는 고강도 재료에 따른 볼트의 접합 특성(볼트중심에서 연단까지의 거리, 볼트중심간 간격 등)이 거동에 영향을 미쳤기 때문인 것으로 추정된다. 전단보강재 간격별 휨실험 결과, 보강재 간격이 감소할수록 정모멘트에 대한 하중저항성능, 부모멘트에 대한 변위저항성능이 향상되는 것으로 확인되었다. 전단보강재 형상별 휨실험결과, U형 보강재 적용에 따른 정 부모멘트 저항성능 증가율은 약 2%~7% 로 낮았다. 따라서 대골형 파형강판 합성부재의 휨성능증가에는 파형강판의 강종, 전단보강재 간격, 보강철근의 특성이 주요한 영향을 미치는 것으로 판단된다.
RC 구조물은 서로 다른 재료적 특성을 지닌 콘크리트와 철근의 복합구조이고, 특히 콘크리트는 복잡한 소성거동을 나타내는 재료이다. 따라서 RC 구조물의 소성해석을 위해서는 콘크리트와 철근 각각의 재료특성과 소성거동을 묘사할 수 있는 세밀한 모델링 기법이 필요하지만, 이때 발생하는 모델링의 어려움, 모델링 규모, 계산용량 및 수렴성 등의 문제점으로 인하여 소성해석 수행에 많은 시간과 노력이 소요되거나 해석자체가 불가능하게 된다. 따라서 본 논문에서는 간편한 RC 구조물의 소성해석을 위해 RC 부재와 동일한 소성거동을 나타내는 균질·등방 재료로의 물성치환 방법을 제시하였다. 물성치환 원리는 RC 부재의 소성거동 특성, 즉 항복모멘트, 항복곡률 및 극한모멘트, 극한곡률로 표현되는 bi-linear 형태의 모멘트-곡률 관계를 이용하여, 이와 동일한 모멘트-곡률 관계(bi-linear 형태의 응력 변형률 관계)를 갖는 균질·등방 재료를 생성하였다. 또한 실제 RC 부재 해석모델과 치환된 균질·등방 재료를 이용한 해석모델에 대한 소성해석 결과를 비교·분석하여 본 연구의 타당성을 검증하였다.
연속(連續)보 또는 라멘 등의 양단(兩端)모멘트를 반복적(反復的)인 수계산(手計算)으로 산정(算定)하기 위하여 모멘트 분배법(分配法)은 지난 60년(年)동안 널리 사용(使用)되어 왔다. 그러나 이 방법(方法)은 부정정(不靜定) 차수(次數)가 증가(增加)할수록 그 순환과정(循環過程)이 매우 복잡(複雜)해지면서 결과치(結果値)는 정해(正解)에서 멀어지는 경향(傾向)이 있다. 참고문헌(參考文獻)(1)에서는 4경간(徑間) 까지의 연속(連續)보를 해석(解析)하는 공식(公式)들을 제안(提案)하였다. 이 공식(公式)들은 모멘트 분배법(分配法)을 정식화(定式化)한 것이지만 모멘트분배법(分配法)에 비해 훨씬 간단(簡單)하면서도 결과치(結果値)는 100% 정해(正解)를 나타내었다. 본(本) 연구(硏究)는 5경간(徑間) 이상(以上)의 다경간(多徑間) 연속(連續)보의 해석(解析)에 대한 새로운 해법(解法)이며, 참고문헌(參考文獻)(1)의 과정(過程)을 확대(擴大)하여 새로운 수렴형 공식(公式)을 전개(展開)한 것이다. 모멘트 분배법(分配法)에 비하여 결과치(結果値)는 아주 정해(正解)에 가까운 반면(反面)에 계산(計算)은 매우 간단(簡單)하다는 사실(事實)을 입증(立證)하고 있다. 여기 제안(提案)된 방법(方法)은 다경간(多徑間) 연속(連續)보, 더 나아가서는 라멘의 해석(解析)에서 새로운 해법(解法)이 될 것이다.
This study was conducted to derive optimal design floods by Generalized Extreme Value (GEV) distribution for the annual maximum series at ten watersheds along Han, Nagdong, Geum, Yeongsan and Seomjin river systems. Adequacy for the analysis of flood data used in this study was established by the tests of Independence, Homogeneity, detection of Outliers. L-coefficient of variation, L-skewness and L-kurtosis were calculated by L-moment ratio respectively. Parameters were estimated by the Methods of Moments and L-Moments. Design floods obtained by Methods of Moments and L-Moments using different methods for plotting positions in GEV distribution were compared by the Relative Mean Errors(RME) and Relative Absolute Errors(RAE). The results were analyzed and summarized as follows. 1. Adequacy for the analysis of flood data was acknowledged by the tests of Independence, Homogeneity and detection of Outliers. 2. GEV distribution used in this study was found to be more suitable one than Pearson type 3 distribution by the goodness of fit test using Kolmogorov-Smirnov test and L-Moment ratios diagram in the applied watersheds. 3. Parameters for GEV distribution were estimated using Methods of Moments and L-Moments. 4. Design floods were calculated by Methods of Moments and L-Moments in GEV distribution. 5. It was found that design floods derived by the method of L-Moments using Weibull plotting position formula in GEV distribution are much closer to those of the observed data in comparison with those obtained by method of moments using different formulas for plotting positions from the viewpoint of Relative Mean Errors and Relative Absolute Errors.
Current code provisions for the development of positive moment reinforcement is reviewed and criticized in this paper. Both the flexural bond and development length concepts are neccesary to consider anchorage requirement of reinforcement at beam ends. The curent design codes show unconservatism for the detailing of reinforcement at the beam ends. This study proposes a new design formula for the development of positive moment reinforcement.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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