• Steel and Composite Structures
• /
• 제20권5호
• /
• pp.1133-1153
• /
• 2016

In this article, an additive performance ratio method using structural analysis of both 2D and 3D is introduced to mitigate the complexity of work evaluating structural performances of numerous steel outrigger alternatives in multi-story buildings, especially high-rise buildings. The combined structural analysis process enables to be the design of economic, safe, and as constructional demanding structures by exploiting the advantages of steel, namely: excellent energy dissipation and ductility. First the approach decides the alternative of numerous steel outriggers by a simple 2D analysis module and then the alternative is evaluated by 3D analysis module. Initial structural analyses of outrigger types are carried out through MIDAS Gen 2D modeling, approximately, and then the results appeal structural performance and lead to decide some alternative of outrigger types. ETABS 3D modeling is used with respect to realization and evaluation of exact structural behaviors. The approach reduces computational burden in compared to existing concepts such as full 3D analysis methods. The combined 2D and 3D tools are verified by cycle and displacement tests including comprehensive nonlinear dynamic simulations. The advantages and limitations of the Additive Performance Ratio Approach are highlighted in a case study on a high rise steel-composite building, which targets at designing the optimized alternative to the existing original outrigger for lateral load resisting system.

• 한국BIM학회 논문집
• /
• 제4권3호
• /
• pp.1-9
• /
• 2014

As BIM application continues to increase in civil engineering, in this study, 3D information model for RC(Reinforced Concrete) bridge pylon was developed and verified its effectiveness at the structural-design stage. To define 3D information model of RC A-Type pylon, characteristics of pylon were analyzed and 3D model structure was constructed. The 3D information model, one of the core product of BIM, manages all information generated during all life-cycle of a structure and consequently maximizes the efficiency of utilizing information. Also, this study proposes interface module between input data in structural analysis and 3D model of RC pylon. The module can create the input data for non-linear structural analysis. It is essential to study on method of developing 3D information model and propose a structural analysis model by utilizing 3D model for the effective use of BIM techniques in construction industry. The results of this study can be used as the base data for developing the 3D information model of RC pylon in the structural analysis field.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권3호
• /
• pp.55-63
• /
• 2022

모듈러 지중아치 구조는 시공과정이 단순하며 강재와 콘크리트를 이용하여 시공 및 공용 중에 발생하는 단면력에 대하여 효과적으로 저항할 수 있는 구조로 제안되어 15m 이하의 지간에 대하여 3차원 구조해석 및 실험을 통하여 구조적 거동이 평가되었다. 일반적으로 지중아치와 터널 등의 구조해석의 경우 2차원이나 3차원 구조해석 방법이 적용될 수 있다. 하지만, 모듈러 지중아치 구조의 구조적 안전성 평가를 위하여 2차원이나 3차원 구조해석 방법을 적용할 경우 구조해석을 위한 모형화가 어렵고, 해석시간이 과도하게 오래 걸릴 수 있으므로, 모듈러 지중아치 구조의 설계과정에서 필요한 구조 안전성 및 토압 등을 고려한 구조해석 방법으로는 합리적이지 않을 수 있다. 또한, 사전에 결정된 단면이 적용가능한 지간에 대하여 모듈러 지중아치 구조를 구성하는 경우 지간과 하중조건에 따른 단면과 구조적 안전성만을 평가하는 것이 합리적일 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 효율적인 구조 안전성 평가를 위하여 프레임 요소를 이용한 구조해석 모델을 제안하고, 2차원 구조해석모델과 프레임 요소를 이용한 간략해석모델의 구조해석 결과를 비교하였으며, 간략해석 방법을 이용하여 20m지간의 모듈러 지중아치구조의 구조적 안전성을 평가하였다.

• 한국의류산업학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.109-121
• /
• 2012

This study aims at developing ergonomics patterns for the sleeve of structural firefighting protective clothing through 3D motion analysis in order to ensure efficiency and safety of firefighters who are exposed to harmful environment at work. A new research pattern was developed by applying the total results of 3D motion analysis, changes of body surface length measurements, and 2D data on 3D body shape analysis on the size 3 patterns of the existing coat sleeve. For the sleeves, we used the body surface length of the range of shoulder's flexion and the joint angle of the range of wrist's ulnar deviation. And for the production of structural firefighting protective clothing using the research pattern, we recruited a recognized producer of structural firefighting protective clothing designated by KFI. Unlike everyday clothes, structural firefighting protective clothing should be able to fully protect the wearers from the harmful environment that threatens their lives and should not cause any restrictions on their movement. Therefore, the focus of research and development of such protective clothing should be placed on consistent development of new technologies and production methods that will provide protection and comfort for the wearer rather than production cost reduction or operational efficiency. This study is meaningful as it applied 3D motion analysis instead of the existing methods to develop the patterns. In particular, since 3D motion analysis enables the measurement of the range of motion, there should be continuous research on the development of ergonomics patterns that consider workers' range of motion.

• 한국BIM학회 논문집
• /
• 제3권3호
• /
• pp.19-28
• /
• 2013

In Korea highway bridges, most piers are the type of one-column or multi-column ones. So, in this study, under an environment applying BIM so fast, to activate researches on two-column piers subjected to bidirectional seismic loading, a 3D parametric modeling method was selected when the model of two-column piers and one-column piers were formed. Also, interface module between input data in structural analysis and 3D model of RC pier was developed. The module can create the input data for non-linear structural analysis like material, geometric properties and additional coefficients.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제28권3호
• /
• pp.283-291
• /
• 2015

본 논문에서는 원통형 쉘에 부착된 노즐의 구조 건전성평가를 수행하고 그 결과를 비교하기 위해 2차원(2D)과 3차원(3D) 해석이 수행되었다. 현재 원자력 발전소에서 사용되는 3개의 노즐을 구조 건전성평가를 위해 선정하였고, 각각 노즐은 내부압력, 온도변화 및 외부하중을 받는다. 내부압력에 대한 2D 해석은 1.5이상의 계수 값을 이용하거나 응력집중 계수를 적용하여야 하고, 온도변화에 대한 2D와 3D 해석결과는 피복재의 유무와 상관없이 서로 거의 비슷하며, 외부하중에 대한 WRC Bulletin 297에 의한 해석결과는 3D 해석결과보다 더 보수적임을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제21권3호
• /
• pp.247-252
• /
• 2008

최근 전세계적으로 3차원 객체 모델(3D Object Model)을 활용하여 건설 프로젝트의 생애주기 동안 참여주체들이 효과적으로 정보를 공유하고 관리할 수 있도록 하는 가상건설시스템의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이 논문에서는 가상 공간에서 토목구조물의 해석 및 설계를 위하여 반드시 필요한 구조물의 3차원 객체모델과 구조해석 시스템과의 인터페이스 설계를 다루었다. 3D 객체모델 생성에 필요한 인관 매개변수모델링 기법과 구조물의 구조해석에 필요한 다양한 변수를 고려할 수 있는 제품계층구조(product breakdown structure, PBS) 구축 방안을 제시하였다. PBS 구성시 3D 객체 모델 정보로부터 구조 해석에 필요한 속성 정보만을 추출하여 해석 프로그램에 적용이 가능하게 하였으며, 협업작업에 의해 결정되는 여러 수치를 다시 객체정보로 추가 작업 없이 전달하여 3D 객체 모델과 연동되어 변화될 수 있는 인터페이스 프로그램 설계 방안을 제안하였다. 향후 이 연구의 결과를 기반으로 개발된 3D 객체모델과 구조해석 시스템의 인터페이스 프로그램이 가상건설 시스템 구현에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제4권2호
• /
• pp.113-129
• /
• 2000

This study evaluates the behavior and strength of an anchorage zone of the prestressed concrete box girder bridge on the Kyungboo highway railroad using the 2D SUB-3D STM approach and a linear elastic finite element analysis. The 2D SUB-3D STM approach utilizes several two-dimensional sub strut-tie models that represent the compressive and tensile stress flows of each projected plane of the three-dimensional structural concrete in the selection of a three dimensional strut-tie model, evaluation of the effective strengths of the concrete struts, and verification of the geometric compatibility condition and bearing capacity of the critical nodal zones in the selected three-dimensional strut-tie model. The finite element analysis uses an 8-node brick element and the longitudinal prestressing force is considered as the equivalent nodal force. Analysis results show that the 2D SUB-3D STM approach and linear elastic finite element method can be effectively applied to the analysis and design of three-dimensional structural concrete including a prestressed concrete box girder anchorage zone.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.382-387
• /
• 2003

This research has investigated structural characteristics of curved two girder bridges proposed for AGT system and analyzed the results of the structural analysis of three different modelings for 3 span continuous bridge, each modeled in grillage modeling, simplified 3D modeling, and detailed 3D modeling respectively. The grillage modeling appeared to be somewhat underestimated in deflection and overestimated in rotation with respect to 3D modelings. Also, it is impossible to make a detailed examination of local buckling and details of cross beams, etc. The point that warping effect cannot be considered may cause the structural analysis unsafe, accordingly the structural analysis of curved two girder bridges should be done with 3D modelings.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제10권5호
• /
• pp.129-138
• /
• 2006

철근 선조립형 복합 데크플레이트는 거푸집 작업을 없앨 수 있기 때문에 건설현장에서의 발전을 가져왔다. 복합데크 시스템의 해석에는 2D해석법과 3D해석법이 있다. 지금까지 2D해석법을 사용하였으나, 선경축소에 따른 비렌딜 거동을 보다 정확히 표현할 수 있는 3D 해석법의 사용이 요구되어진다. 본 연구에서는 하부근의 선경축소, 아연도 강판의 유무, 경간, 슬래브 두께 등을 변수로 8개의 실험체를 제작하여 거동을 파악하였고, 2D해석법 및 3D해석법을 사용하여 결과를 비교 분석하였다. 2D해석법은 D10의 하부근을 사용하는 경우에만 적용하는 것이 타당하고, 비렌딜 거동을 포함한 상세한 거동을 표현하기 위해서는 3D해석법을 사용하는 것이 타당하다.