• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.463-472
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• 2007

본 연구에서는 균일한 휨모멘트가 작용하는 파형강판 복부판 I-거더의 횡-비틂 좌굴강도에 관하여 이론적 접근 및 유한요소해석을 이용하여 연구를 수행하였다. 횡-비틂 좌굴 강도는 박판 구조를 갖는 I-단면의 휨부재를 설계 하는데 중요한 인자이다. 하지만 파형강판 복부판 I-거더의 뒴비틀림 상수와 같은 비틀림 거동에 대한 이해가 현재까지는 부족한 실정이며, 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 휨 및 순수 비틀림 상수를 기존 연구자들의 결과를 이용하여 요약하였으며, 그 후 파형강판 복부판 I-거더 단면의 전단 중심의 위치와 뒴비틀림 상수를 유도하였다. 이러한 단면 상수들을 이용하여 파형강판 복부판 I-거더의 횡-비틂 좌굴 강도를 결정하였으며, 유한요소해석을 수행하여 제안된 파형강판 복부판 I-거더의 횡-비틂 좌굴 강도를 검증하였다. 마지막으로 파형강판의 기하학적 제원이 횡-비틂 좌굴강도에 미치는 영향에 관하여 연구를 수행하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2A호
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• pp.145-153
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• 2009

본 연구에서는 포물선 아치의 횡-비틂 좌굴 강도에 관한 연구를 수행하였다. 포물선 아치는 아치의 중립축을 따라 곡률이 변하므로 일정한 곡률을 갖는 원형 아치의 경우보다 횡-비틂 좌굴 강도식을 유도하는 것이 복잡하며, 이에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 ?의 효과를 고려하여 변곡률을 갖는 아치의 횡-비틂 좌굴식을 유도하고 포물선 아치의 좌굴강도를 계산하기 위하여 유한차분법을 이용한 수치해법을 제안하였다. 이러한 수치해법은 기존 연구자 및 유한요소해석 결과와 비교하였으며, 그 타당성을 검증하였다. 마지막으로, 변수해석을 수행하여 라이즈비의 영향에 따른 원형과 포물선 아치의 횡-비틂 좌굴 강도를 비교 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권3A호
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• pp.149-160
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• 2012

파형강판은 보강재 없이 높은 전단 저항력을 가지며, 보강재를 생략함으로써 상부구조의 용접을 최소화하고 피로 성능을 향상시킨다. 이러한 장점으로 인하여 최근에 파형강판을 I-거더의 복부판으로 사용하려는 연구가 여러 연구자들에 의하여 수행되었다. 횡-비틂 좌굴은 I-거더를 설계함에 있어 주요한 설계인자이지만 불균일 모멘트와 같은 실제 하중이 작용하는 파형강판 I-거더의 횡-비틂 좌굴에 관한 연구는 현재 미흡한 실정이므로 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 파형강판 I-거더의 횡-비틂 좌굴 강도에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 선형 모멘트 구배가 작용하는 파형강판 I-거더의 탄성 횡-비틂좌굴 거동에 관한 연구를 유한요소해석을 통하여 수행하였다. 본 연구 결과, 파형강판 I-거의 탄성 횡-비틂 좌굴 거동은 파형강판의 파형 주기수에 따라 달라지는 것을 알 수 있었으며, 선형 모멘트 구배가 작용하는 파형강판 I-거더에 대한 모멘트 구배 수정 계수를 제안하였다. 이 후 비탄성 유한요소해석 결과와 일반 I-거더의 설계 방법을 이용하여 파형강판 I-거더의 비탄성 좌굴 강도에 관하여 연구를 수행하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6A호
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• pp.347-354
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• 2012

본 연구에서는 Sine 파형 복부판을 갖는 I형 플레이트 거더의 비틂 상수와 �� 상수식을 제안한다. Sine 파형 복부판을 갖는 플레이트 거더는 일반적으로 기하학적 특성에 따라 높은 면외 방향 강성 및 전단강도, 비틂 강성을 갖는다. 특히, 플레이트 I형 거더의 횡-비틂 강도를 산정하는 데 있어서 부재 단면의 비틂 상수 및 �� 상수는 큰 영향을 미치는데, 종래의 수식으로는 Sine 파형 복부판의 이러한 단면상수를 합리적으로 산정하는 데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 Sine 파형 복부판의 기하학적 특성을 반영할 수 있는 새로운 제안식을 연구하였다. 쉘 요소를 사용한 I형 플레이트 거더의 순수 비틂 거동에 대한 유한요소해석결과를 통해 파형의 기하학적 특성에 따른 비틂 상수 변화를 분석하고 이를 회귀분석하여 수식을 제안하였다. 이후, 순수 비틂과 �� 비틂이 함께 존재하는 조건에서의 유한요소해석 결과를 통해 �� 상수 계산식을 제안하였다. 이 두 제안식은 단순 지지된 Sine 파형 복부판을 갖는 I형 플레이트 거더의 횡-비틂 좌굴해석 결과를 토대로 검증되었다. 본 연구에서 제안한 두 수식을 통해 Sine 파형 복부판을 갖는 I형 플레이트 거더의 중요한 두 단면 상수를 명확히 계산할 수 있고, 이를 통해 정확한 횡-비틂 좌굴 강도를 손쉽게 계산할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.13-24
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• 1993

가상(假想)일의 원리(原理)를 이용하여 강절(剛節)-힌지단(端)을 갖는 평면(平面)뼈대요소(要素)와 비대칭(非對稱) 박벽단면(薄壁斷面)을 갖는 공간(空間)뼈대요소(要素)의 접선강도(接線剛度)매트릭스가 유도된다. 양단(兩端) 구속(拘束)된 비틂을 무시하는 경우, 구속(拘束)된 비틂을 고려하는 경우, 그리고 왼쪽단은 구속(拘束)된 비틂을 고려하고 오른쪽단은 구속(拘束)된 비틂을 무시하는 경우 각각에 대하여 박벽공간(薄壁空間)뼈대요소(要素)의 탄성(彈性) 및 기하적(幾何的)인 강도(剛度)매트릭스를 산정한다. 이때, 휨을 받는 평면(平面)보의 처짐함수를 적절히 선택하여 공간(空間)뼈대요소(要素)의 세방향처짐과 비틂회전각에 대한 형상함수(形狀函數)로 사용한다. 공간(空間)뼈대 구조물(構造物)과 원형(圓形)아아치의 횡좌굴(橫挫屈)문제를 해석(解析)하여 본(本) 연구(硏究)에 의한 해석결과(解析結果)들과 엄밀해(嚴密解) 또는 다른 문헌(文獻)의 결과(結果)들과 비교(比較) 분석(分析)하여 본(本) 연구(硏究)에서 제시한 이론(理論)의 정당성(正當性)을 입증(立證)한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.447-456
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• 2006

본 논문에서는 실내실험을 통하여 U형 강박스거더의 상부 수평브레이싱이 비틂거동에 미치는 영향을 파악하고 기존의 제안식에 대한 적정성을 검토하기 위하여, 실제 시공되고 있는 U형 강박스거더 단면 크기의 2/3 정도 되는 캔틸레버보 형식의 시험체를 제작하여 상부 수평브레이싱의 형태 및 패널 간격에 따른 비틂강성의 효과를 파악하였다. 그 결과, 상부 수평브레이싱을 설치함으로써 거더의 비틂강성이 상당히 증가함을 알 수 있었으며, 브레이싱의 패널 구성을 가장 경제적으로 설계하기 위해서는 폭과 길이의 비가 약 1:1.5 즉, 대각선브레이싱과 상부 플랜지의 경사 예각이 약 $40^{\circ}$로 설치하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.39-52
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• 1993

비대칭단면(非對稱斷面)을 갖는 박벽공간(薄壁空間)뼈대와 원형(圓形)아아치의 휨-비틂 좌굴해석(挫屈解析)을 수행하기 위하여, 가상(假想)일의 원리(原理)를 이용한 공간(空間)뼈대요소(要素)의 접선강도(接線剛度)매트릭스가 유도(誘導)된다. 양단(兩端) 구속(狗束)된 비틂을 무시(無視)하는 경우와 구속(狗束)된 비틂을 고려(考慮)하는 경우 각각에 대하여 semitangential rotation and moment에 대응(對應)하는 박벽공간(薄壁空間) 뼈대요소(要素)의 탄성(彈性) 및 기하적(幾何的)인 강도(剛度)매트릭스를 산정한다. 이 때, 휨을 받는 평면(平面)보의 처짐함수를 공간(空間) 뼈대요소(要素)의 축방향(軸方向) 및 횡방향(橫方向) 처짐과 비틂회전각에 대한 형상함수(形狀函數)로 사용한다. 순수휨과 균일한 압축력을 받는 도형(圖形)아아치의 횡좌굴문제(橫挫屈問題)를 해석(解析)하여 본(本) 연구(硏究)에 의한 해석결과(解析結果)과 문헌(文獻)의 엄밀해(嚴密解)에 의한 결과들을 비교(比較), 분석(分析)하여 본(本) 연구(硏究)에서 제시한 이론(理論)의 정당성(正當性)을 입증(立證)한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.1-12
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• 1993

가상변수(假想變數)의 원리(原理)를 이용하여 공간박벽(空間薄璧) 및 뼈대구조물(構造物)의 비틂 및 횡좌굴해석(橫挫掘解析)을 수행하기 위한 접선강도(接線剛度)매트릭스들이 유도(誘導)된다. 구속(拘束)된 비틂을 고려하는 경우와 무시하는 경우 각각에 대하여, 탄성(彈性) 및 기하적(幾何的)인 강도(剛度)매트릭스들이 얻어지며 이때 축방향(軸方向) 변위(變位), 횡방향(橫方向) 처짐들, 그리고 비틂회전각에 대하여 적절한 Hermitian 다항식들을 형상함수(形狀函數)로 사용된다. 수치해석예제(數値解析例題)들을 통하여 본 연구(硏究)에서 제시한 이론(理論)의 정당성(正當性)을 입증(立證)한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권2호통권39호
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• pp.153-165
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• 1999

비대칭단면을 갖는 박벽 공간뼈대구조의 횡후좌굴거동을 조사하기 위하여 기하학적 비선형 유한요소 해석법을 제시한다. 대변형효과를 고려한 연속체의 증분평형방정식으로부터, 도심에서 정의되는 딤(warping)함수를 고려하고 유한한 회전각의 2차항 효과를 포함하는 변위장을 도입하여 초기응력을 받는 박벽 공간뼈대요소의 증분평형방정식을 유도한다. 박벽 공간뼈대구조를 유한요소로 나누고 변위장을 요소변위에 관한 Hermitian 다항식으로 나타내어 이를 평형방정식에 대입함으로써 접선강도행렬을 유도한다. 또한 updated Lagrangian co-rotational formulation에 근거하여, 증분변위로부터 강체회 전변위와 순수변형성분을 분리시켜서 강체회전은 요소의 방향변화를 결정하고, 순수변형은 부재력증분을 산정하는 불평형하중 산정법을 제시한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권1호통권74호
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• pp.45-52
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• 2005

본 연구의 대상은 두개의 박판 냉간성형 C형강 스터드와 벽체 마감재로 구성되어 있다. 보거동 해석에서는 풍하중을 받고 있는 벽체로 가정하여 패널 축방향에 대하여 횡방향으로 등분포하중이 작용하는 단순지지보로 간주하여 해석한다. 그리고 합성패널의 주요 강도감소인자를 고려한 처짐을 산정한다. 또한 기둥거동에서는 합성패널을 내력벽으로 가정하여 축방향 압축력이 작용하는 기둥으로 간주하여 해석한다. 이 패널은 근사해법인 에너지법을 사용하여 휨 좌굴 하중과 휨-비틂 좌굴 하중을 고려한 공칭 압축강도를 산정할 수 있다. 상기과정은 개발된 전산 프로그램을 이용하여 가용한 실험 결과와 비교하여 검증된다. 보거동에 있어서 실험치가 이론치의 97%의 근사치를 보였고, 기둥거동에서도 이론치에 대한 실험치 압축강도가 유사함을 보였다.