• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권11호
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• pp.5-18
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• 2010

본 연구에서는 지간 15m 이하의 지중파형강판 박스구조물의 3차원 해석 시 적용 가능한 3차원 보강판 모델을 제안하고 검증하였다. 3차원 보강판 모델은 실제 파형강판의 단면계수와 종방향과 길이방향의 단면특성을 고려하여 지중강판 박스구조물을 모델링함으로써, 3차원 해석 시 모델링을 간편하게 하고 해석시간을 단축할 수 있는 유용한 해석 모델이다. 이 모델을 검증하기 위해 3단계의 시공과정(정점부까지의 뒷채움, 토피고까지의 뒷채움, 활하중재하)에 따른 거동분석으로부터 최대 변위와 최대모멘트를 유발하는 재하상태를 도출하였고, 제안된 단면을 통해 파형강판의 거동을 분석하였다. 분석 결과를 3차원 등가판 모델, 2차원 모델, 실제파형강판 구조물과 동일하게 모델링한 3차원 Corrugated 판 모델과 비교 검증하였다. 해석결과 2차원 모델과 3차원 등가판 모델은 활하중 조건에서 3차원 Corrugated 판 모델과 큰 차이를 나타내었으나, 3차원 보강판 모델은 모든 해석 결과에서 3차원 Corrugated 판 모델과 일치하는 결과를 나타내었다.

• Computers and Concrete
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• 제15권3호
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• pp.391-410
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• 2015

One of the most common applications of ferrocement is the manufacturing of thin stiffened plates which are prone to buckling. This study focuses on the investigation of the behavior of a ferrocement plate, stiffened in both directions by means of an appropriate grid of ribs. In the present paper detailed three-dimensional numerical Finite Element models are formulated for the simulation of the behavior of the structure under study, which are able to take into account both the geometric and material non-linearities that are present in the subject at hand (plasticity, cracking, large displacements). The difference among the formulated models lies on the use of different types of finite elements. The numerical results obtained by each model are compared and the most efficient model is determined. Finally, this model is in the sequel used for the further investigation of the effect of different parameters on the ultimate load capacity, such as the initial out-of-plane imperfection of the plate and the interaction between the axial loads in both directions.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권5호
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• pp.150-156
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• 1997

Three dimensional finite element analysis was conducted to estimate the effect of shape parameters (plate width and thickness) on the stress intensity factor for crack in the integrally stiffened plate. Analysis was done for width ratios of 0.5, 0.75, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, and thickness ratios of 2, 3, 4, 6. Based on these results, an empirical equation of geometry factor is formulated as a function of crack length and thickness ratio.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.714-721
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• 2018

본 논문은 강교량 거더, 교각, 선박이나 대형 저장 시설 등 주요 구조 부재에 활용되는 곡판 및 강관을 효과적으로 보강하는 방안에 관한 것이다. 최근 연구에서 압축을 받는 평판이 종방향 보강재의 단면회전강성에 의해 국부좌굴강도가 향상되는 특징을 정량적으로 분석하였고, 폐단면리브 단면회전강성과의 상관관계를 규명한 바 있다. 본 논문에서는 곡판에 대해 이와 같은 효과를 정량적으로 검토하고자 한다. 일축압축이 재하된 경우에 폐단면리브로 보강된 두께방향으로 곡률을 가지는 곡판의 좌굴거동을 살펴보기 위해 범용 구조해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 3차원 유한요소해석 모델을 생성하였다. 이를 통해 좌굴거동에 대한 수치해석을 수행하였으며, 영향인자에 대한 변수해석적 연구를 수행하여 좌굴응력과 좌굴모드의 변동특성을 정량적으로 평가하였다. 폐단면리브 단면회전강성의 구속효과로 인한 좌굴강도 증가효과와 판의 곡률에 따른 좌굴강도 계수를 고려하여 좌굴강도를 추정하는 방법론을 이론적으로 제안하였다. 제안된 공식은 유한요소해석 결과와 비교하여 서로 유의미성이 검토되었다. 또한 평판에서와 마찬가지로 일축압축 상태에서 폐단면리브의 단면강성에의해 부여되는 양측단 회전강성의 증가로 인해 곡판의 국부좌굴강도가 이에 비례하여 증가하였고, 양측단에서 회전이 고정된 곡판의 좌굴강도에 수렴하는 경향을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제10권3호
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• pp.281-295
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• 2010

An experimental and a non linear finite element investigation on the behavior of steel-concrete composite beams stiffened in hogging moment region with Carbon Fiber Reinforced Plastics (CFRP) sheets is presented in this paper. A total of five specimens were tested under two-point loads. Three of the composite beams included concrete slab while the other two beams had composite slabs. The stiffening was achieved by attaching CFRP sheets to the concrete surface at the position of negative bending moment. The suggested CFRP sheets arrangement enhanced the overall beam behavior and increased the composite beam capacity. Valuable parametric study was conducted using a three dimensional finite element model using ANSYS program. Both geometrical and material nonlinearity were included. The studied parameters included CFRP sheet arrangement, concrete strength and degree of shear connection.