Kim, Moon Young;Lee, Jun Seok;Han, Man Yop;Kim, Sung Bo;Kim, Nak Kyung
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.17
no.4
s.77
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pp.449-457
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2005
A multi-noded cable element allowing sliding at its nodes without frictions was introduced in this paper, and its elastic stiffness matrix was derived. A two-node truss element was briefly summarized and extended to multi-node, cable-truss elements that keep their tension constant but are connected without frictions through several nodes. The element elastic stiffness matrix of the multi-node,cable-truss elements was consistently derived. The steel wales pre-stressed externally in the IPS system were chosen as numerical examples and analyzed under various loading conditions. The cable tensions calculated using the present element were compared with the results of the flexibility method and those using the two-node truss element, respectively.
The post-buckling behavior of slender members, such as the chord of truss structures generally implies extreme strength degradation. The buckling strength is usually determined as the performance of the compressed steel members, so it is important to understand the exact buckling behavior of a member in order to design the entire structure. A target analytical model is usually divided by beam or shell element when we simulate the buckling behavior of a compressed steel member such as atruss member. In this case, it is possible to accurately obtain the behavior, but such would be expensive and would require experience inanalysis even in monotonic loading. In this paper, we propose a consistent and convenient method to analyze the post-buckling behavior of elastoplastic compression members. The present methods are formulated to satisfy the second law of thermodynamics. Three numerical examples were tested to determine the validity of the proposed model in cyclic loading with comparable F.E.M results.
Chang, Jin Won;Kim, Seung Jun;Park, Jong Sup;Kang, Young Jong
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.19
no.4
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pp.367-381
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2007
A transmission tower was designed using the structural methodology to assume a simple truss behavior. However, there is a big difference between a simple truss behavior and a real one. A suitable explanation of structural stability is that it is a semi-rigid connection and not the assumed hinged connection. This study proposes an alternative structural-analysis modeling strategy for the transmission tower design. The element models that were considered were the truss element model, the beam element model, and the combined beam-truss element model. This study includes linear static analysis, free-vibration analysis, and elastic buckling analysis with respect to the design load. The results of the analysis indicate that the axial forces, axial stresses, and maximum displacements of the three analytical models are very similar. However, the bending moments and stresses of the beam element model and of the combined beam-truss element model are significantly high. The results of the free-vibration and elastic buckling analyses show that the beam-truss model can be conservatively used for the transmission tower design.
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1996.05d
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pp.215-222
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1996
원전 격납구조물의 구조해석에 대한 대부분의 연구에서 격납구조물을 축대칭으로 모델하고 있다. 따라서 격납구조물에 배근된 강재도 축대칭으로 가정하는 것이 일반 적이며, 유한요소모델 구성시 강재는 2절점 트러스나 1절점 링 트러스요소에 의해서 모델한다. 이때 유효철근비는 트러스요소의 단면적에 의해서 표현되며, 원통형 벽체에서는 높이에 따라 배근된 강재량이 일정하므로 실제와 근접한 모델이 가능하다. 그러나, 상부돔의 축대칭모델시 돔의 자오선 방향으로 규정된 강재량이 일정치 않고, 변화하게 된다. 기존에 연구에서는 이러한 강재량의 변화를 고려하지 못하고 반경방향으로 일정한 것으로 가정하여 구조해석을 수행하여 왔다. 이와같은 모델상의 제약으로 인해서 철근이나 텐던의 조기항복, 돔 정상부 부근에서의 부 정확한 변형특성을 보이고 있다. 본 연구에서는 실제 규정된 강재량을 유한요소모델에 반영하기 위해 정점부에서 자오선 방향으로 변화되는 강재량을 모델할 수 있는 기법에 대해서 연구하였으며, 연구결과를 바탕으로 격납구조물의 극한 내압해석을 수행하여 기존 모델방법에 의한 해석결과와 비교하였다.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.25
no.4
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pp.20-27
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2021
The present study presents a nonlinear finite element analysis (FEA) approach using the general program of Abaqus to evaluate the seismic response of unreinforced masonry walls strengthened with the steel bar truss system developed in the previous investigation. For finite element models of masonry walls, the concrete damaged plasticity (CDP) and meso-scale methods were considered on the basis of the stress-strain relationships under compression and tension and shear friction-slip relationship of masonry prisms proposed by Yang et al. in order to formulate the interface characteristics between brick elements and mortars. The predictions obtained from the FEA approach were compared with test results under different design parameters; as a result, a good agreement could be observed with respect to the crack propagation, failure mode, rocking strength, peak strength, and lateral load-displacement relationship of masonry walls. Thus, it can be stated that the proposed FEA approach shows a good potential for designing the seismic strengthening of masonry walls.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.24
no.5
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pp.481-489
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2011
In this paper presents new force method by using singular value decomposition. The existing force method has some advantages about analysis of truss structures such as it is easier basic concept than finite element method, which apply to analyze truss structures. However, this method has complex formulation for analysis. Therefore, in this study proposes new force method using singular value decomposition, which is both having easy basic concept and simple computation than existing force method. The proposed method is illustrated through numerical examples.
Choi, Ji-Hun;Jung, Kwang-Hoe;Kim, Tae-Kyun;Lee, Sang-Won;Kim, Jang-Ho Jay
Journal of the Korea Concrete Institute
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v.26
no.1
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pp.3-12
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2014
Hybrid Truss Bridge (HTB) uses steel truss webs instead of concrete webs in prestressed box girder bridges, which is becoming popular due to its structural benefits such as relatively light self-weight and good aesthetics appearance. Since the core technology of this bridge is the connection system between concrete slabs and steel truss members, several connection systems were proposed and experimentally evaluated. Also, the selected joint system was applied to the real bride design and construction. The research was performed on the connection system, since it can affect the global behavior of this bridge such as flexural and fatigue behaviors as well as the local behavior around the connection region. The evaluation study showed that HTB applied to a curved bridge or an eccentrically loaded bridge had a weak torsional capacity compared to an ordinary PSC box girder bridge due to the open cross-sectional characteristic of HTB. Therefore, three types of girders with different joint system between truss web member and concrete slab were tested for their torsional capacity. In this study, the three different types of HTB girders under torsional loading were simulated using FEM analysis to investigate the torsional behavior of HTB girders more in detail. The results are discussed in detail in the paper.
The researches on circular hollow section(CHS) connections have been conducted continuously because of development of material properties and complex local behavior of the connections. The purpose of this study is that the effects of material strength and chord wall slenderness on chord plastification and strength of CHS X-joint truss connection under compression on branch member were evaluated. To this end, finite element analyses were performed for various connections, using ANSYS Mechanical APDL program. Based on the analysis results, the design strength of the connections according to chord plastification limit state in KBC were examined. Finally, special considerations for CHS X-joint connection design were suggested.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.24
no.3
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pp.319-328
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2011
This paper introduces the construction of Strut-Tie model based on the Evolutionary Structural Optimization(ESO) method. Differently from conventional ESO method which uses plane stress elements, the introduced approach adopts the use of truss elements with the fact that the optimum topology of structures by ESO method is open a truss-like structure. Several examples are provided to demonstrate the capability of the proposed method in finding the best Strut-Tie models. In advance, it is shown that the introduced method is supported through the correlation studies between two-dimensional plane stress analysis and Strut-Tie models, and can be used effectively in practice, especially in shear design of complex reinforced concrete members where no previous experience is available.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.13
no.1
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pp.55-63
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1993
Finite element analyses are conducted with stochastic elastic moduli when truss structures are subjected to static loads of a deterministic nature. Stochastic stiffness matrix is derived from stochastic shape functions and numerical analyses are performed within the framework of the Monte Carlo method. Analysis methods are verified for the space truss and applied to cable stayed bridge for determining the cable force.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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