• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.155-155
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• 2011

일반적으로 I형 보에 횡하중이 작용하는 경우, 횡 변위와 함께 회전을 동반하는 횡-비틀림 좌굴(Lateral-Torsional Buckling)이 발생하게 된다. 이러한 I형 보의 탄성 및 비탄성 횡-비틀림 좌굴에 대한 해석적 이론적 연구는 이미 많은 연구자들에 의해 수행되었다(Timoshenko 등, 1961; Galambos, 1963; Lindner, 1974; Trahair, 1993). I형 보의 비지지 길이 내 하중이 작용할 때 모멘트 구배계수(Cb)는 하중이 부재 단면에 작용하는 위치에 따라 달라지게 되는데 이를 하중고 효과(Load Height Effects)라고 한다. 탄성 영역 내 비지지길이가 존재하는 I형 보의 하중고 효과를 고려한 모멘트 구배계수 제안식은 Nethercot & Rockey(1971)에 의해 연구된 바 있다. 또한 Helwig 등(1997)은 Nethercot & Rockey(1971)의 제안식을 간략화 하여 탄성 영역 내 비지지길이가 존재하는 I형 보의 하중고 효과를 고려한 모멘트 구배계수식을 제안하였다. 그러나 현재까지 진행 된 하중고 효과에 대한 연구는 탄성 영역 내 비지지 길이가 존재하는 I형 보에 대한 제안식이며 현재까지 비탄성 영역 내 비지지 길이를 갖는 I형 보의 하중고 효과에 대한 연구는 진행된 바 없다. 본 연구는 비탄성 영역 내 비지지 길이가 존재하는 I형 보의 하중고 효과를 고려한 비탄성 횡-비틀림 좌굴강도에 대한 연구를 수행하였다. 하중조건으로는 집중하중 과 등분포 하중을 적용시켰으며, 비선형 횡-비틀림 좌굴 해석을 위해 잔류응력 및 초기변형을 고려하였다. Pi와 Trahair(1995)이 고려한 단순직선분포를 잔류응력으로 가정하였으며, 국내 I형강 표준 치수 허용치(현대제철, 2006)에 근거하여 부재 길이의 0.1%를 초기 최대 횡 변위로 적용하여 초기제작오차로 고려하였다. 유한요소해석결과를 바탕으로 Nethercot & Rockey(1971)와 Helwig 등(1997)의 연구내용을 바탕으로 범용구조해석 프로그램(ABAQUS, 2007)을 이용하여 비탄성 영역 내 존재하는 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도를 산정하였다. 유한요소해석결과를 바탕으로 Nethercot & Rockey(1971)및 Helwig 등(1997)의 모멘트구배계수 제안식과 비교 분석 하였고 회기분석프로그램 MINITAB(2006)을 이용하여 비탄성 영역 내 비지지길이가 존재하는 I형보의 하중고 효과를 고려한 모멘트구배계수식을 개발 제안하였다. 본 연구에서 개발된 제안식은 경제적이고 합리적인 휨부재 강도평가에 적극 활용될 수 있으며, 비탄성 영역내 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도 및 휨강도 연구에 널리 활용될 것이다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.116-120
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• 1995

본 연구의 목적은 탄성 스프링 지지된 외팔보 모델의 고유진동수를 엄밀해, 유한요소법의 근사해, 실험 값을 비교하여 해의 타당성을 검토하고, 진동 특성을 분석함으로서 이러한 보 모델에 대한 유용한 설계 기초자료를 얻는데 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.6
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• pp.709-717
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• 2007

This paper discussed on the effect of an intermediate support on the stability of a beam resting on elastic foundation subjected to follower force. The stability and dynamic responses of a beam resting on elastic foundation subjected to follower force are analyzed based on the finite element method. The dynamic responses of the system are studied by the mode superposition method to observe the damping rate of the motion. The beam resting on elastic foundation subjected to follower force loses its stability by flutter type or divergence type, depending on the location of the intermediate support.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.11 no.2 s.39
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• pp.201-212
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• 1999

A beam supported by a flexible elastic support is commonly used as structural elements, e.g., braced beam, railway track, etc. The elastic support can be located in arbitrary point in the cross-section. This paper investigates the effects of support eccentricity on the elastic buckling of beams with elastic supports. The effects of stiffness of the elastic support are also studied. A beam element with elastic supports and the analysis program are developed for elastic buckling analysis using finite element formulation. The elastic support is modeled by elastic spring element. Using the offset technique, the eccentricity of support is taken into account. A beam element having 14 degrees of freedom including the warping degree of freedom is used. Various numerical example analyses show that the present formulation and analysis program accurately and effectively compute the buckling load and mode of beams with elastic supports.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.723-726
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• 2011

전 세계적으로 사회기반시설 및 신재생 에너지 생산을 위한 공간부족 문제를 해결하기 위하여 초대형 부유구조물에 대한 관심이 증가하고 있다. 다양한 사용분야에 대한 안정성 확보를 위해 파랑하중에 의한 동적 응답과 부유체의 강성 대비 길이 효과로 인해 발생할 수 있는 특이 거동에 대한 분석이 필요하다. 초대형 부유구조물의 경우 중앙부에 비해 양끝 단에서 과도한 응답이 발생하며, 이를 해결하기 위해 입사파가 들어오는 초대형 부유구조물의 단부에 부착되는 다양한 감요장치(anti-motion device)가 제안되어지고 있다. 초대형 부유구조물에 감요장치가 적용될 경우 입사파에 의한 동적 파압을 감소시켜 구조물의 전반적인 응답을 줄여줄 수는 있지만 감요장치의 질량이 클 경우 오히려 끝단의 응답을 증폭시킬 수 있다. 본 논문에서는 양단 자유 경계조건의 탄성지지된 보를 이용하여 초대형 부유구조물의 길이와 끝단에 부착된 감요장치의 질량으로 인한 영향을 분석하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.13 no.1
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• pp.25-35
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• 2000

The superstructure of general bridge like slab bridge and slab on girder bridge is composed of elastically supported isotropic plate. The objective of this study is to develop the new analysis method for elastically supported plate with general edge beam or girder(boundaries) under arbitrary out of plane loading. The displacement solutions for the macro-element of plate and beam are obtained by solving for the unknown interactive forces and moments at the beam or nodal line locations after satisfying equilibrium equation along the nodal line. The displacement functions for macro-elements ate proposed in single Fourier series using harmonic analysis, and the equilibrium equations of nodal line are composed by using slope-deflection method. The proposed analysis method is programmed by MS-Fortran and can be applied to all types of isotropic decks with bridge-type boundaries. Numerical examples involving elastically supported plates with various aspect ratio, loading cases, and bridge-type boundary conditions are presented to demonstrate the accuracy of this program. The major advantage of this new analysis method is the development of a simple solution algorithm, leads to obtain rapidly responses of bridge deck system. This proposed method can be used in parametric study of behavior of bridge decks.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.3A
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• pp.181-187
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• 2011

This paper deals with free vibrations of the Timoshenko beam supported by two elastomeric bearings at two far ends. The ordinary differential equation governing free vibrations of such beam is derived, in which both effects of rotatory inertia and shear deformation are included as the Timoshenko beam theory. Also, boundary conditions of the free end are derived based on the Timoshenko beam theory. The ordinary differential equation is solved by the numerical methods for calculating natural frequencies and mode shapes. Both effects of the rotatory inertia and shear deformation on natural frequencies are extensively discussed. Also, relationships between natural frequencies and slenderness ratio, foundation modulus and bearing length are presented. Typical mode shapes of bending moment and shear force as well as deflection are given in figures which show the positions of maximum amplitudes and nodal points.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.104-408
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• 2003

케이블 장대 교량의 해석에 있어서 기하적인 비선형만을 고려한 해석이 보편적이었다. 하지만 이 연구에서는 내진 해석시 케이블지지 교량이 비탄성적으로 거동 할 수 있기 때문에, 기하적인 비선형 이외에 재료적인 비선형을 고려할 필요가 있음을 보이고자 한다. 극한 하중 상태를 모사하기 위하여 사하중에 하중계수를 곱하여 하중을 증가시켜 중력방향으로 하중을 가하였고, 지진에 대한 하중 상태를 모사하기 위하여 교축방향의 지진 하중에 대한 등가의 등분포 하중과 이의 0.3배에 해당하는 수직 방향 하중을 동시에 가하였다. 이러한 해석을 통하여 자중의 2배 이상의 하중이 가해지면 거더가 비탄성적으로 거동 할 수 있고, 또한 교축 방향과 수직 방향의 설계지진하중을 고려할 경우 수평방향의 구속이 모두 풀리면 주탑이 비탄성적으로 거동 할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 케이블지지 교량의 지진 해석시 특정한 경우에 있어서는 비탄성 거동을 고려해야 할 필요가 있을 것으로 보인다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.18 no.3
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• pp.373-383
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• 2006

In a steel structural system, noncomposite form deck one-way slab is the plate element supported by four-edged steel beams with unequaled stiffness. However, design criterion has analyzed the one-way slab as the continuous beam. Because the end beams that support the one-way slab have elastic supports t hat cause different deflections according to the support conditions and locations, the bending moments corresponding to the support ic support effect is not considered in the design criterion. Accordingly, to conduct a reasonable estimation of approximate moment coefficients considering the unequaled elastic support conditions, this study analyzes and estimates various models with varia bles for the ratios of live load to dead load and pattern arangements of live loads and span lengths. The analytical methods considering the finite three-dimensional plate element, the two-dimensional elastic support and the infinite stifnes suport are performed.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2003.05a
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• pp.275-280
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• 2003

This paper discusses on the dynamic responsed of an elastically restrained beam under a moving mass of constant velocity. Governing equations of motion taking into account of all inertia effects of the moving mass were derived by Galerkin's mode summation method, and Runge-Kutta integration method was applied to solve the differential equations. Numerical solutions for dynamic deflections of beams were obtained for the changes of the various parameters (spring stiffness, spring position, mass ratios and velocity ratios of the moving mass). In order to verify the numerical predictions for the dynamic response of the beam, experiments were conducted. Numerical solutions for the dynamic responses of the test beam have a good agreement with experimental ones.