• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.17 no.2 s.75
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• pp.161-171
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• 2005

When the in-plane flexural rigidity is small in relation to the applied load, the arch ribs may buckle to the in-plane direction. Designers should therefore determine the in-plane buckling strength. To determine the buckling strength of arch ribs, designers have to consider the material nonlinear response. But in the case of arch ribs having large slenderness ratio, arch ribs may buckle in the elastic range, and when the arch ribs have low slenderness ratio, elastic buckling strength is useful in the preliminary design. In this paper, elastic buckling strength of arch ribs, which are frequently used in practical design, is studied using nonlinear finite element method. In general, the relation between flexural rigidity and elastic buckling strength is linear. As seen from the results, however, when the arch ribs have low slenderness ratio, the relation between flexural rigidity and elastic buckling strength is nonlinear.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.19 no.5
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• pp.463-472
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• 2007

This paper presents theoretical and finite element analysis results for the lateral-torsional buckling of I-girders with corrugated web under uniform bending. Lateral-torsional buckling is a major design aspect for flexural members composed of thin-walled I-section. However, torsional rigidities such as the warping constants of the I-girders with corrugated web are not fully understood yet. In this paper, bending and pure torsional rigidities of I-girders with corrugated web are first described using the results of previous researchers. Then, the location of the shear center and the warping constants are derived. Using the derived section properties of I-girders with corrugated web, the lateral-torsional buckling strength is determined. Finite element analyses are conducted and the proposed lateral-torsional buckling strength of I-girders with corrugated web is successfully verified. Finally, the effects of corrugation profiles of the web on the lateral-torsional buckling load of I-girders with corrugated web are discussed.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.209-218
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• 1998

고장력강이 구조강재로서 널리 사용되고 있다. 구조물의 극심한 하중을 받게되면 최종강도에 도달할 때까지 좌굴을 동반하게 된다. 그러므로, 고장력강판의 좌굴에 대한 정확한 평가가 중요한 설계기준이 되고 있다. 그러나, 고장력강을 효율적으로 사용하기 위해서는 좌굴허용설계를 도입할 수 있도록 판구조물의 판두께가 얇아져야 한다. 따라서, 박판구조물의 합리적인 설계를 하기 위해서는 좌굴후거동해석이 매우 중요하다. 그러므로, 본 논문에서는 호장증분법을 이용하여 압출하중을 받는 박판구조물의 초기좌굴후거동과 2차좌굴강도에 대하여 규명하였다. 특히, 호장증분법을 좌굴정에서의 하중경로를 추정하기 위하여 적용하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.40-40
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• 2011

현재 일반적으로 활용되고 있는 원통형 쉘구조로 이루어진 타워구조의 대형화가 추진되면서 제작, 운반 편의성, 단면효율성, 경제성 제고를 위해 다각형단면 기둥구조물의 활용이 대두되고 있다. 하지만 다각형 단면 기둥구조의 극한강도에 대한 자료가 충분치 않고 관련 기준이나 지침이 명확히 제시되고 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 원통형 쉘구조물을 다각형구조물로 대체하여 제작될 경우 축방향 압축에 대한 내하력 향상 효과를 수치해석적으로 검토해 보고자 한다. 해석모델은 지름 2m, 두께 20mm인 원형강관 프로토타입 풍력타워 구조를 참고로 하여 이에 내접하도록 결정한 6~12각형 단면 형상으로써 높이 10,000mm인 3차원 기둥모델을 구현하였고 유한요소프로그램인 ABAQUS를 이용하여 해석하였다. 각 subpanel의 중앙에 종방향 보강재를 설치하였을 때 국부좌굴에 대한 내하력 변화를 비교하기 위해 종방향보강재로 보강한 모델을 구성하여 비교 해석을 수행하였다. 종방향 보강재의 제원은 미국 SSRC 제안식을 기준으로 삼았다. 탄성좌굴해석을 통해 탄성좌굴모드 형상을, 비선형비탄성해석을 통해 최종파괴모드 및 극한강도를 얻었다. 보강 전 후의 탄성좌굴 해석 결과로부터 최소모드의 고유치 값을 비교하였다. 각 subpanel 단면 중심부에 한 개의 보강재를 설치한 경우 탄성좌굴강도가 4배 가량 증가하였다. 이로부터, 보강재(n=1) 설치에 따라 유효 폭두께비가 1/2로 감소하는 효과를 확인 할 수 있다. 비선형해석결과로부터 subpanel의 단면중심에 보강재를 설치한 경우 보강재가 위치한 곳에 고정점이 형성되어 이를 중심으로 국부 좌굴모드에 변화가 생기는 것이 확인되었다. 이러한 변화는 다각형 단면 기둥구조의 내하력 성능, 즉 국부좌굴강도에 영향을 준다. 충분한 강성을 갖는 종방향 보강재가 설치된 경우, 극한상태에서도 유효폭두께비가 줄어드는 것과 같은 강도 향상 효과를 확인할 수 있다. 이러한 사실은 각 해석결과 극한강도를 DIN code, Migita와 Fukumoto의 제안식, SSRC 설계제안식 등과의 비교를 통해 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2003.05a
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• pp.27-31
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• 2003

Recently, buckling is easy to happen as that High tensile steel that is the thin plate absence is used comprehensively for the structure. Specially, buckling is getting into important design standard in hull construction which use High tensile steel. Therefore, that grasp conduct exactly after buckling is important in stability of hull structure. In this study, examined closely about conduct and secondary buckling after initial buckling of thin plate structure which receive compressive load according to various kinds yield strength under simply supported condition that make by buckling strength formula standard in each payment in advance rule to place that is representative construction of hull in this research. Analysis method is F.E.M by ANSYS and complicated nonlinear behaviour to analyze such as secondary buckling in used arc-length method.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.21 no.3
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• pp.321-330
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• 2009

This paper presents numerical analysis results for the lateral-torsional buckling (LTB) strength of steel I-girder bridges. Current Korean and AASHTO design specifications for LTB consider the buckling strength of a single girder with both its ends constrained. The I-girder bridges are composed of more than one girder, and the girders are interconnected with intermediate cross-beams or cross-frames. Therefore, it should be required to evaluate the effects of cross-beam stiffness and the interactionof girders on LTB strength. It is also necessary to consider the effects of transverse web stiffeners on LTB strength. By considering these parameters, a series of four-girder systemswere numerically modeled using 3D shell elements to estimate the LTB strength while considering initial imperfections and residual stresses.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.600-602
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• 2012

폐단면리브 적용 판의 면내 압축좌굴 거동 특성 중에서 보강재 강성이 작고 비교적 낮은 임계하중을 받는 경우 전체기둥좌굴 거동이 예상된다. 본 논문은 폐단면리브 단면 강성의 고려 방안에 따라 단순 보 유사모형을 정립하고 전체좌굴에 대해 에너지 근사해법을 적용하여 전체좌굴강도 근사해를 유도하기 위한 기초적인 연구방안으로써 검토한 내용을 소개하고자 한다. 유사모형의 폐단면리브 중심에서 휨강성이 발휘되는 것으로 가정하여 모형화 하였다. 폐단면리브 보강판의 프로토타입 모델에 대해 직교이방성 $[(0^{\circ})_4]_s$와 Cross-ply $[(0^{\circ}/90^{\circ})_2]_s$ 적층단면을 각각 고려한 유한요소 해석을 실시하였다. U리브 단면강성에 따른 복합적층 보강판의 탄성좌굴강도 해석결과를 근사해 공식과 비교하고 U리브로 보강된 복합적층판의 좌굴모드 변화양상을 수치해석적으로 검토하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.514-526
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• 1992

본 연구에서는 Taguchi 방법에 사용된 직교배열 이용 실험 계획법에 의한 최 적화 방법으로 보강된 복합재 쉘 구조의 좌굴강도 최적화를 수행하고 타당성을 고찰하 였다.한 방향의 압축하중을 받는 단순 지지된 복합재 평판과 Cut-out을 가진 원통 형 판넬의 보강재 및 섬유방향 최적 설계에 본 방법을 적용시켜 본 결과, 현저한 설계 개선과 아울러 각 설계 변수가 좌굴강도에 미치는 영향을 파악할 수 있었다. 특히 이 방법은 함수의 미분값을 이용한 민감도 해석대신에 함수값의 평균치 분석(ANOM)및 분산 분석(ANOVA)을 사용하기 때문에 설계변수의 변화에 덜 민감한 설계를 얻을 수 있 다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.30 no.6 s.112
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• pp.439-446
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• 2006

In ship structures many of the structural plates have cutouts, for example, at inner bottom structure, girder, upper deck hatch, floor and dia-frame etc. In the case where a plate has a cutout it experiences reduced buckling and ultimate strength and at the same time the in-plane stress under compressive load produced by hull girder bending will be redistributed In general, actual ship structure adopted reinforcement of stiffener around the cutout in order to preventing from buckling so it need to examine a buckling and ultimate strength behaviour considering a cutout because In many ship yards used class rule for calculating buckling strength but it is difficult to evaluate perforate stiffened plate with random size. In the present paper, we investigated several kinds of perforated stiffened model from actual ship and then was performed finite element series analysis varying the cutout ratio, web height, thickness and type of cross-section using commercial FEA program(ANSYS) under compressive load.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.1
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• pp.714-721
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• 2018

In this study, we investigate a design technology intended to radically increase the buckling strength of vertically curved panels. Recent studies proposed a buckling strength formula which properly reflects the effect on the local plate buckling strength of flat plates when they are stiffened by closed section ribs. Herein, we attempted to quantitatively evaluate this effect on curved panels and to reveal the correlations with the design parameters. The commercial finite element software, ABAQUS, was used to build a three dimensional numerical model and numerical parametric studies were conducted to evaluate the variation of the buckling strength. In the case of flat panels, the local buckling strength of stiffened curved panels increases proportionally with increasing rotational stiffness of the closed-section ribs. After attaining a limiting value, an obvious tendency was found that the local buckling strength of the stiffened curved panel would converge towards a fixed value when the panels are supported along both sides. The parametric studies performed using the influential design parameters confirmed that the estimated partially-restrained curved panel strength is well correlated with the proposed formula.