• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.263-270
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• 2016

해안 및 해양 환경에 노출되어 내부식성이 필수적인 항만 및 해양 구조물용 내식성강 STKM500 강재가 최근 국내의 독자적인 기술로 개발되어 KS D 3300에 신규 등록되었다. 개발된 강재는 일반 구조용 강재에 비해 부식속도가 현저하게 느리고, 지금까지 대표적으로 사용되었던 STK400 및 STK490와 A690 강재보다 경제적이고 고강도여서 미래 수요를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 STKM500 강재를 이용한 인장실험을 통해 고강도강의 강도를 측정한 후, 2m, 6m, 12m로 제작된 강관에 대한 좌굴실험을 수행하여 허용압축응력을 산정하였다. 특별히 12m 시험체의 경우, 추가 유한요소해석을 수행하여 결과를 보완하였고, STK500 강관에 대한 축방향 허용 압축응력곡선을 제안하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.293-301
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• 2016

건플랜트 내부의 주요 시설물인 원통형 액체저장탱크에 지진 하중이 작용하면 탱크 벽체에 좌굴이 발생하여 큰 손실을 초래할 수 있다. 탱크 구조물 설계시 좌굴에 대한 허용응력을 규정한 국내 기준은 일관성이 부족하고 근거가 미약하여 주로 국외의 API 650, BS EN 1998-4:2006, 뉴질랜드 기준 등을 차용하고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 형상 비를 갖는 탱크 구조물에 대해 응답스펙트럼해석을 수행하여 유체 동압력을 산정한 후 재료 및 기하비선형을 고려한 비선형 좌굴해석을 수행하여 축방향 허용좌굴응력을 산정하고 국외 기준과의 비교를 통해 적절한 국내 기준을 제안하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.69-78
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• 2009

발파 시 폭약의 폭발로 발생되는 발파진동은 발파지역 인근의 기존 구조물에 피해를 유발시킬 수도 있으며, 이러한 경우 구조물의 안정성 검토를 필요로 한다. 본 연구에서는 기설 터널의 상부 지층 발파 시 터널의 안정성을 구조물의 허용진동속도가 아닌 콘크리트 구조설계기준에 제시된 구조물의 허용응력을 기준으로 수치해석 프로그램인 $FLAC^{2D}$를 이용하여 구조물의 발파 진동이 터널 지보재인 콘크리트 라이닝의 응력 및 록볼트의 축력에 미치는 영향을 검토하였다. 터널에 근접하여 발파가 이루어지는 경우에는 발파진동속도와 콘크리트 라이닝의 휨 압축응력과 전단응력, 록볼트의 축력은 급격히 증가하는 것으로 나타났다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권1호
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• pp.396-408
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• 2019

The tubes which are applied in jacket platforms as the supporting structure might be collided by supply vessels. Such kind of impact will lead to plastic deformation on tube members. As a result, the ultimate strength of tubes will decrease compared to that of intact ones. In order to make a decision on whether to repair or replace the members, it is crucial to know the residual strength of the tubes. After being damaged by lateral impact, the simply supported tubes will definitely loss a certain extent of load carrying capacity under uniform axial compression. Therefore, in this paper, the relationship between the residual ultimate strength of the damaged circular tube by collision and the energy dissipation due to lateral impact is investigated. The influences of several parameters, such as the length, diameter and thickness of the tube and the impact energy, on the reduction of ultimate strength are investigated. A series of numerical simulations are performed using nonlinear FEA software LS-DYNA. Based on simulation results, a non-dimensional parameter is introduced to represent the degree of damage of various size of tubes after collision impact. By applying this non-dimensional parameter, a simplified formula has been derived to describe the relationship between axial compressive residual ultimate and lateral impact energy and tube parameters. Finally, by comparing with the allowable compressive stress proposed in API rules (RP2A-WSD A P I, 2000), the critical damage of tube due to collision impact to be repaired is proposed.

• 터널과지하공간
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• 제7권3호
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• pp.208-220
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• 1997

To asses the stability of structure around shaft during the excavation of -300 ml hopper room at 2nd shaft in Jangsung mine, some measurements were made with blast monitoring, stressmeter, extensometer and inclinometers. Instrumentations proved to be reliable and data were montiored over six month period. Stressmeters were set at the points of wall and arch of inset gang(level). Induced stresses were measured with the magnitude of 2.81 kgf/$\textrm{cm}^2$(tensile stress) and -4.45kgf/$\textrm{cm}^2$(compressive stress) respectively. These values were converged after two months. The magnitude of axial force in rock bolt was measured with 1.98 ton between the points of M2(2.25m) and M3(1.5 m) but this value was assumed within allowable level. Maximum displacement was also measured with 2 mm at the dephs of 12m from surface. But this value belongs within guide level.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권2호
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• pp.54-62
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• 2003

해저배관은 지반쇄굴로 인하여 일부분이 노출되어 자유경간이 형성될 수 있다. 자유경간이 형성되면 환경하중 및 와동유기진동에 의해서 안정성을 잃을 수 있다. 본 연구에서는 해저배관의 안정성을 위협하는 중요 요소인 자유경간의 정적 및 동적 경간을 결정하는 방법을 제시한다. 자유경간 해석에서는 해저배관에 작용하는 압축력 효과를 고려하였으며 토양의 종류에 따라 경계조건을 일반화시켰다. 자유경간 양단의 해저지반은 탄성기초로 간주하였으며, 이들 선형 및 회전 스프링으로 치환하여 경계조건을 일반화시켰다. 정적 및 동적 자유경간의 길이를 산정 할 수 있는 무차원화 된 곡선을 구하였다. 예제해석을 수행하여 그 적용방법을 소개하였다. 본 연구결과는 자유경간을 갖는 해저배관의 설계에 유용하게 적용될 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권4호
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• pp.621-652
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• 2016

A new cable-supported bridge model consisting of suspension parts, self-anchored cable-stayed parts and earth-anchored cable-stayed parts is presented. The new bridge model can be used for suspension bridges, cable-stayed bridges, cable-stayed suspension bridges, and partially earth-anchored cable-stayed bridges by varying parameters. Based on the assumption that each structural member is in either an axial compressive or tensile state, and the stress in each member is equal to the allowable stress of the material, the material quantity for each component is calculated. By introducing the unit cost of each type of material, the estimation formula for the cost of the new bridge model is developed. Numerical examples show that the results from the estimation formula agree well with that from the real projects. The span limit of cable supported bridge depends on the span-to-height ratio and the density-to-strength ratio of cables. Finally, a parametric study is illustrated aiming at the relations between three key geometrical parameters and the cost of the bridge model. The optimization of the new bridge model indicates that the self-anchored cable-stayed part is always the dominant part with the consideration of either the lowest total cost or the lowest unit cost. It is advisable to combine all three mentioned structural parts in super long span cable supported bridges to achieve the most excellent economic performance.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.123-131
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• 2001

본 연구의 목적은 고강도 H형강 기둥재(beam-column)의 폭두께비에 관한 기준을 조사하고 좌굴내력을 평가하여, 강구조 한계상태설계기준과 허용응력설계기준(안)과 비교함으로써, 고강도강을 사용한 기둥부재 설계시 적용된 기준식의 타당성을 검토하기 위한 것이다. 실험에 사용된 고강도강은 SM520TMC, SM570Q 등을 사용하였고, 강재의 기계적 성질과 단주의 응력-변형도 관계를 파악하기 위하여 인장시험 및 단주압축시험을 실시하였다. 또한 고강도강 기둥재의 좌굴내력을 산정하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석에 사용된 축력-모멘트-곡률 관계는 단주압축실험에서 구해진 응력-변형도 관계를 사용하였다

• Earthquakes and Structures
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• 제13권1호
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• pp.67-77
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• 2017

Oil storage tanks are vital life-line structures, suffered significant damages during past earthquakes. In this study, a numerical model for an unanchored vertical vaulted-type tank was established by ANSYS software, including the tank-liquid coupling, nonlinear uplift and slip effect between the tank bottom and foundation. Four actual earthquakes recorded at different soil sites were selected as input to study the dynamic characteristics of the tank by nonlinear time-history dynamic analysis, including the elephant-foot buckling, the liquid sloshing, the uplift and slip at the bottom. The results demonstrate that, obvious elephant-foot deformation and buckling failure occurred near the bottom of the tank wall under the seismic input of Class-I and Class-IV sites. The local buckling failure appeared at the location close to the elephant-foot because the axial compressive stress exceeded the allowable critical stress. Under the seismic input of Class-IV site, significant nonlinear uplift and slip occurred at the tank bottom. Large amplitude vertical sloshing with a long period occurred on the free surface of the liquid under the seismic wave record at Class-III site. The seismic properties of the storage tank were affected by site class and should be considered in the seismic design of large tanks. Effective measures should be taken to reduce the seismic response of storage tanks, and ensure the safety of tanks.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.41-50
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• 2011

본 연구에서는 단독말뚝의 측면에서 시공되는 터널에 의한 말뚝의 거동에 대하여 3차원 수치해석을 통하여 분석하였다. 수치해석을 통하여 터널-말뚝-지반의 상호거동에 대한 심도 있는 분석을 실시하였다. 수치해석을 통해 말뚝의 침하, 말뚝과 주변지반 사이의 상대변위, 전단응력 및 말뚝의 축력변화를 고찰하였다. 특히 터널굴착에 의한 전단응력의 전이과정에 대한 심도 있는 분석을 실시하였다. 터널굴착에 의한 말뚝과 인근지반에서의 상대변위 변화로 인하여 말뚝에 작용하는 전단응력 및 축력의 분포가 변하게 되는 것으로 나타났다. 터널 중심부의 상부에서는 하향의 전단응력이 발생하는 반면(Z/L=0.0-0.7~0.8), 그 하부에서는 (Z/L=0.7~0.8-1.0) 상향의 전단응력이 발생하여 말뚝에 압축력이 발생된다, 이때 Z는 임의의 심도, L은 말뚝의 길이다. 터널굴착이 종료된 후 말뚝에는 최대 $0.475P_a$의 압축력이 발생하였다, 이때 $P_a$는 말뚝의 설계지지력이다. 수치해석을 통해서 도출된 터널굴착이 말뚝 거동에 미치는 영향에 대해 상세히 고찰하였다.