• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.12 no.6
• /
• pp.727-736
• /
• 2000

The present study investigates the influences of vehicle induced loads on the thermal buckling behavior of straight and curved continuous welded rail (CWR) tracks. Quasi-static loads model is assumed to determine the uplift region, which occurs due to the vertical track deflection induced by wheel loads of vehicle. The lateral loads of vehicle induced by weight, the speed, the superelevation and curvature of track, and other dynamic vehicle track interaction, are included in the ratio of lateral to vertical vehicle load. Parametric numerical analyses are perfomed to calculate the upper and lower critical buckling temperatures of CWR tracks, and the comparison between the results of this work and the previous results without vehicle is also included.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 2011.02a
• /
• pp.185-185
• /
• 2011

기존 장대레일 궤도의 안정성 평가는 궤도 매개변수에 대하여 고정된 안전측의 값을 사용하는 결정론적인 해석에 의존해서 평가되어져 왔다. 그러나 실제현장의 궤도조건은 많은 영향인자들에 의해 그 특성이 불확실하게 변하고 있다. 따라서 온도하중에 의한 궤도 좌굴에 영향을 미치는 궤도 구성인자들의 불확실성 및 임의성을 보다 합리적으로 고려하기 위해서 확률론적 기법을 적용하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 기존 본 연구진에 의해 개발된 장대레일 궤도의 좌굴확률 평가시스템을 이용하여 좌굴 취약도 곡선을 나타내었으며, 궤도 좌굴에 영향을 미치는 주요변수 중 하나인 도상횡저항력에 대한 영향을 분석하였다. 좌굴확률 평가시스템에서는 장대레일 궤도의 좌굴확률을 산정하기 위하여 구조물의 안정과 파괴를 판단할 수 있는 기준을 한계상태방정식으로 표현하고, 이 한계상태방정식으로부터 확률론적 기법 중 하나인 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 방법을 이용하여 파괴확률의 간접적인 지표인 신뢰도지수(${\beta}$)를 통해 좌굴확률을 계산한다. 한계상태방정식에서 구조물의 강도(보유성능)에 해당하는 부분은 궤도의 허용좌굴온도이고, 하중(요구성능)에 해당하는 부분은 레일온도하중으로써 현재 레일온도와 중립온도의 차로 반영된다. 허용좌굴온도 산정에 고려되는 주요변수는 곡선반경(Radius), 도상횡저항력(Lateral Ballast Resista nce), 연직도상강성(Vertical Ballast Stiffness), 궤도 틀림량(Misalignment), 틀림길이(Half Wave Length), 열차운행속도(Velocity)이다. 각 확률변수들이 갖는 확률분포는 모두 정규분포로 가정하였다. 궤도의 기하학적 특성은 곡선반경 5,000m에 대해 고려하였으며, 열차는 KTX의 제원을 사용하여 정지된 상태에서 고려하였다. 틀림량과 틀림길이는 이에 대한 통계적 특성자료가 부족하여 확률변수로 고려하지 않고 결정론적 값으로 취급하였다. 레일온도의 통계적 특성치는 본 연구진에 의해 구축된 기후요소 및 레일온도 DB를 근거로 결정하였으며, 중립온도는 선로관리지침에 따라 $25{\pm}3^{\circ}C$를 기준으로 결정하였다. 또한 도상횡저항력은 실측 데이터를 참고로 하여 평균값에서 10%의 변동량을 갖는 것으로 보고 통계적 특성치를 결정하였다. 도상횡저항력이 좌굴확률에 미치는 영향을 매우 큰 것을 알 수 있었으며, 레일온도 $60^{\circ}C$일 때 도상횡저항력이 증가하면서 감소되는 좌굴확률이 도상저항력이 커질수록 그 감소량이 작아지는 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.20 no.5
• /
• pp.641-652
• /
• 2007

In this paper, a half-scaled substructure test was performed to evaluate the buckling and structural safety of an existing transmission tower subjected to wind load. A loading scheme was devised to reproduce the dead and wind loads of a prototype transmission tower, which uses a triangular jig that is mounted on the reduced model to which the similarity law of a half length was applied. As a result of the preliminary numerical analysis carried out to evaluate the stability of a specimen for the design load, is was confirmed that the calculated axial forces of tower leg members were distributed to $80{\sim}90%$ of an admissible buckling load. When the substructured transmission tower was loaded by 270% of its maximum admissible buckling load, it was failed due to the local buckling that is occurred in joints with weak constraints for out-of-plane behavior of leg members. By inspection of load-displacement curves, displacements and strains of members, it is considered that this local buckling was due to additional eccentric force by unbalanced deformation because the time that is reached to yielding stress due to the bending moment is different at each point of a same section.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.15 no.3
• /
• pp.535-543
• /
• 2002

The purpose of this paper is to investigate the slenderness ratio effect on buckling characteristics of thin cylindrical structures subjecting the shear loads in detail. To do this, the buckling strength evaluations were carried out with using the evaluation formulae proposed by J. Okada. From the results of the buckling strength evaluations, the three types of staled cylindrical test specimen, which have L/R=3.1, 1.6, and 1.0, are determined for the numerical analyses and tests. From results, target slenderness ratio over L/R=3 results in dominant bending buckling mode, smaller slenderness ratio under L/R=1 results in dominant shear buckling mode, and near L/R=1.6 region shows the mixed buckling mode which has the bending and shear buckling mode simultaneously. Most results of buckling characteristics obtained by the numerical analyses and the evaluation formulae we in good agreement with those of tests.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.464-467
• /
• 2011

본 논문에서는 기존에 수행된 비탄성 영역 내 비지지 길이가 존재하고 균일단면을 가지는 I형 보의 좌굴 강도에 대한 해석적 이론적 연구를 토대로 변단면 I형보의 하중고 효과를 고려한 비탄성 횡-비틀림 좌굴강도에 대한 연구를 수행하였다. 유한요소해석에는 4절점 쉘요소인 S4R요소가 사용되었고, 플랜지 길이방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 스텝보를 나타내었으며, 집중하중을 작용시켰다. 개발된 좌굴강도 제안식은(오정재 등, 2011)과 해석결과를 하중고 효과 평가 시 큰 단면변화를 보이는 경우를 제외하고는 ${\pm}10%$의 오차범위를 나타내었다. 본 연구 결과는 다양한 형식의 I형보가 사용되는 빌딩 및 교량의 경제적이고 합리적인 설계의 근간을 제공해 줄 것이며, 향후 비탄성 횡-비틀림 좌굴강도에 대한 연구에도 많은 도움이 될 것이다.

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

• Journal of the Korean Geotechnical Society
• /
• v.35 no.2
• /
• pp.19-27
• /
• 2019

In this study, an analytical model is proposed to estimate the buckling responses of tapered piles. The governing differential equation of the soil-pile system considering the tapering and side friction of the pile and the soil nonhomogeneity is derived, which is numerically integrated by the Runge-Kutta method and then the eigenvalue of bucking load is determined by Regula-Falsi algorithm. For a cylindrical pile, the results obtained from this study are found to compare well with those reported in literature. Illustrative examples for buckling load and stress as well as buckled shape are provided to investigate the effects of dimensionless parameters related to the soil-pile system.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.6 no.3
• /
• pp.139-149
• /
• 2002

An explicit direct time integration method based solution algorithm is proposed to predict dynamic postbuckling response of thin plates. Based on the von Karman's plate equations and Marquerre's shallow shell theory, a rectangular plate finite element is formulated and utilized in this study. The element formulation takes into account geometrical nonlinearity and initial deflection of plates. The solution algorithm employs the central difference method. Using the computer program developed by the authors, dynamic postbuckling behavior of elastic thin plates under impact loading is investigated by considering the time variation of load and load duration. The efficiency of the proposed solution algorithm is examined through illustrative numerical examples.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.32 no.4A
• /
• pp.207-215
• /
• 2012

Structural behavior of built-up compression members with unsymmetric connectors under buckling status has been studied through these experiments. When the distance between adjacent H-300 beams of built-up compression member is 2 m in length, and the H-300 beams are lengthened up to 30 m in length with three-10 m-H-beams by bolts and double arrayed, three specimen having each connector interval 4 m, 5 m, 6 m are experimented for evaluating buckling loads. The buckling loads from the experiments are compared with buckling loads of structural analysis using FEM and buckling loads of Timoshenko Eq. loads in order to figure out how the connectors' interval affects on longitudinal and lateral displacements, also strain of the built-up compression members as well. The result shows that the buckling loads tend to sharply decrease non-linearly according to connectors' interval increases. As well as that, the differences between experimental buckling loads and theoretical buckling loads and between experimental buckling loads and structural analyses buckling loads also have a tendency to be increased as the connector interval increases.

• Computational Structural Engineering
• /
• v.20 no.1 s.75
• /
• pp.59-64
• /
• 2007