• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.135-146
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• 2011

강구조물은 주로 도장에 의해 방식처리 되고 있지만, 장기간 사용함에 따라 강재표면에 부식손상이 발생하게 된다. 이러한 부식손상은 단면감소와 이로 인한 좌굴내하력을 저하시킬 우려가 있다. 현재 다양한 등단면형상과 지지조건에 대한 좌굴강도 추정식 및 설계식이 제안되어 있으나, 부식손상으로 인한 불규칙한 변단면 강부재의 축압축 좌굴강도 평가법은 아직 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 부식 손상된 가시설 강부재에서 절취한 강재시편의 축압축 좌굴실험을 실시하여, 부식강재의 좌굴강도 평가에 대한 기초적 연구를 수행하였다. 본 실험에서는 먼저 가시설 주형보의 웨브로부터 시편 지지길이를 200, 300, 400, 500, 600mm로 달리한 5종류 시편을 각각 2개씩 총 10개의 강재시편을 절취하고, 화학적 방법에 의해 녹을 제거하였다. 그리고 3차원 광학 스캐너를 이용하여 $1{\times}1mm$ 간격으로 표면형상을 측정하여, 각 시편의 잔존두께를 산출하였다. 그리고 10개의 부식 손상된 시편과 부식 손상되지 않은 무부식 시편 12개를 양단 완전고정지지 조건하에서 축압축 좌굴실험을 실시하여, 부식두께감소량 및 시편의 표면형상과 축압축 좌굴강도와의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 부식 손상정도에 상관없는 무부식 등단면 강재와 동일하게 좌굴강도를 평가할 수 있는 불규칙 변단면 부식강재의 폭방향평균 최소두께 또는 평균잔존두께와 표준편차의 차로 계산되는 유효두께를 적용하여 축압축 좌굴강도을 추정할 수 있음을 제안하였다. 또한 이러한 결과를 실무에도 적용할 수 있도록 실용적인 부식강재의 잔존두께 측정간격도 제시하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제41권2호
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• pp.87-97
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• 2011

안면비대칭의 원인은 다양하며, 비대칭적 성장은 상악골과 하악골의 길이나 각도로 평가되어지곤 한다. 하지만 하악 과두의 비대칭적인 위치나 형태 또한 비대칭의 표현에 영향을 줄 것으로 생각된다. 따라서 본 연구는 하악 과두가 안면비대칭의 표현형인 이부 편위에 영향을 주는지에 대해 알아보고자 하였다. 50명의 골격성 III급 부정교합자 중 4 mm 이상의 menton point deviation을 보이는 비대칭군 30명, 4 mm 이하의 menton point deviation을 보이며 뚜렷한 안면비대칭이 없는 20명을 대칭군으로 하여, 두개저에 대한 좌우 하악 과두의 근원심적, 전후방적 위치를 평가하고, axial 평면에서 장축을 설정해 하악 과두의 최대 크기와 coronal plane에 대한 각도를 평가하였으며, sigmoid notch 상방 하악 과두의 길이와 부피를 측정하였다. 대칭군은 좌우 하악 과두의 위치, 각도, 크기, 길이, 부피에 있어 통계적인 차이가 없었다. 비대칭군은 이부 편위측과 비편위측으로 나누어볼 때, 이부 편위에 따른 좌우 하악 과두의 위치와 angulation 에서 통계적 차이는 없었으나, 하악 과두의 크기, 길이 및 부피에서는 비편위측 값이 컸고, 이부 편위량이 클수록 좌우 크기, 길이의 차이 및 편위측에 대한 비편위측 하악 과두의 부피비가 컸다. 또한 편위측에 대한 비편위측 하악 과두의 부피비가 이부 편위의 정도를 가장 잘 설명해주는 특성이었다. 이상의 결과를 통해 하악 과두의 비대칭이 안면비대칭의 발현에 영향을 주며, 비편위측 하악 과두가 편위측에 비해 크고 길다는 것을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.892-899
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• 2002

콘크리트 휨 부재의 내하능력을 개선하는 방법들 중에서, 최근에 와서, 기존의 철근콘크리트 부재에서 사용하는 철근을 대신하여 섬유보강폴리머(FRP) 복합재료 층으로 보강한 콘크리트 부재에 관한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 휨을 받는 원형단면 FRP 콘크리트 부재의 거동을 예측하기 위한 해석모델에 중점을 두고 있다. FRP층과 내부에 충진된 콘크리트로 이루어진 부재의 응력 및 변형을 예측하기 위하여 층분할 단면해석 모델이 제시되었다. 콘크리트의 압축거동이 횡방향 팽창에 의존한다는 가정과 다축 압축 응력상태의 구성관계에 기초하여 FRP 층으로 둘러 쌓인 콘크리트의 응력변형률 관계를 정식화하였다. 고전적 적층이론에서, FRP 층의 거동은 2차원 적층의 면내거동의 응력-변형률 관계에 기초한 등 가직교재료특성에 기초하여 정식화하였다. 소개된 해석모델의 검증을 위하여 원형단면 FRP 콘크리트 휨 부재의 4점 실험과 비교한 결과, 본 모델은 부재의 모멘트-곡률 관계, 단면에서의 축방향 변형률뿐만 아니라 횡방향 변형률, 그리고 FRP 층으로 인한 콘크리트의 구속효과의 증진에 관한 거동 특성들을 잘 예측해 주었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.251-260
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• 2015

단부판 접합부는 다양한 형태로 보-기둥 모멘트 접합부에 적용되고 있다. 이러한 단부판 접합부는 단부판의 두께 및 길이, 고장력 볼트의 개수 및 직경, 고장력볼트의 게이지 거리, 고장력볼트의 지레작용력, 용접부의 치수 및 길이 등에 따라서 상이한 거동특성, 강성 및 강도, 에너지소산능력의 변화를 나타낸다. 따라서 이 연구는 단부판의 두께 변화에 따른 인장측에 체결된 고장력볼트의 지레작용력 및 축방향 인장강성을 파악하고, 단부판의 거동특성에 영향을 미치는 이러한 변수들을 예측하기 위한 해석모델을 제안하기 위하여 진행하였다. 이를 위하여 이 연구에서는 단부판의 두께만을 변수로 선택하여 비보강 확장단부판 접합부에 대한 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.202-213
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• 1992

선체(船體)의 횡강도(橫强度) 부재(部材)를 설계(設計)하기 위해서는 필수적(必須的)으로 횡강도(橫强度) 해석(解析)을 수반(隨伴)하여야 하며 이에 따라 많은 작업(作業) 시간(時間) 및 계산(計算) 시간(時間)이 필요(必要)하게 된다. 선체(船體)의 횡강도(橫强度) 해석(解析)을 위해 종래(從來)에는 경사(傾斜) 처짐법을 이용(利用)한 해석적(解析的) 방법(方法)이 사용(使用)되어 왔지만 부재(部材)의 신축(伸縮)을 무시(無視)함에 따라 해(解)의 정도(精度)가 상당히 낮을 뿐아니라 층방정식(層方程式)을 표현(表現)하기가 까다로워 프로그램 구성(構成)이 어렵다. 또한 최근(最近) computer의 발달(發達)과 함께 급속도(急速度)로 발전(發展)하고 있는 유한요소법(有限要素法)을 이용(利用)하여 선체(船體)의 횡강도(橫强度) 해석(解析)을 수행(遂行)하고 있지만 아직도 구조(構造) 설계(設計) 및 최적(最適) 구조(構造) 설계(設計)를 수행(遂行)하기에는 계산(計算) 시간(時間)의 극복(克服)이 어려운 실정(實情)이다. 본(本) 연구(硏究)에서는 선체(船體)의 구조(構造) 해석(解析) 및 설계(設計)를 위해 bracket이 붙은 부분을 span point 개념(槪念)을 도입(導入)하여 처리(處理)하고, 기존(旣存)의 경사(傾斜) 처짐법에서 무시(無視)하였던 부재(部材)의 신축(伸縮)에 따른 축방향(軸方向)의 변위(變位)를 고려(考慮)하여 각 절점(節点)에서의 평형방정식(平衡方程式)으로만 해(解)를 구할 수 있도록 하고 matrix method와 결합(結合)하여 2차원(次元) 및 3차원(次元)에 대한 일반화(一般化) 경사(傾斜) 처짐법을 유도(誘導)하였으며 기존(旣存)의 경사(傾斜) 처짐법 및 유한요소법(有限要素法)과 계산(計算) 시간(時間) 및 정도(精度)를 비교하여 본(本) 해석(解析) 방법(方法)의 우수성(優秀性)을 입증(立證)하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권3호통권70호
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• pp.377-385
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• 2004

본 논문에서는 강판-콘크리트 벽체구조에 부착되는 기기를 지지하기 위하여 설치되는 지지대와 벽채와의 접합 성능을 파악하기 위하여 구조실험 및 유한요소해석을 수행하였다. 구조실험은 9개의 시험체를 제작하여 파괴모드 및 최대내력을 파악하였으며 유한요소해석모델을 작성하여 이를 실험결과와 비교 검증한 후 강판두께, 스터드 볼트 간격, 지지대의 위치 및 크기 등의 영향인자가 벽체 접합부의 거동 및 내력에 미치는 변화를 살펴보았다. 해석 시험체의 하중-변형의 관계로부터 시험체의 항복내력 및 최대내력을 정의 하였으며 향후 항복선 해석을 위한 토대를 마련하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제32권3호
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• pp.399-406
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• 2009

A three-dimensional panel system, which was offered as a new method for construction in Jordan using relatively high strength modular panels for walls and ceilings, is investigated in this paper. The panel consists of two steel meshes on both sides of an expanded polystyrene core and connected together with a truss wire to provide a 3D system. The top face of the ceiling panel was pored with regular concrete mix, while the bottom face and both faces of the wall panels were cast by shotcreting (dry process). To investigate the structural performance of this system, an extensive experimental testing program for ceiling and wall panels subjected to static and dynamic loadings was conducted. The load-deflection curves were obtained for beam and shear wall elements and wall elements under transverse and axial loads, respectively. Static and dynamic analyses were conducted, and the performance of the proposed structural system was evaluated and compared with a typical three dimensional reinforced concrete frame system for buildings of the same floor areas and number of floors. Compressive strength capacity of a ceiling panel is determined for gravity loads, while flexural capacity is determined under the effect of wind and seismic loading. It was found that, the strength and serviceability requirements could be easily satisfied for buildings constructed using the three-dimensional panel system. The 3D panel system is superior to that of conventional frame system in its dynamic performance, due to its high stiffness to mass ratio.

• Earthquakes and Structures
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• 제5권6호
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• pp.679-702
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• 2013

During an earthquake, soils filter and send out the shaking to the building and simultaneously it has the role of bearing the building vibrations and transmitting them back to the ground. In other words, the ground and the building interact with each other. Hence, soil-structure interaction (SSI) is a key parameter that affects the performance of buildings during the earthquakes and is worth to be taken into consideration. Columns are one of the most crucial elements in RC buildings that play an important role in stability of the building and must be able to dissipate energy under seismic loads. Recent earthquakes showed that formation of plastic hinges in columns is still possible as a result of strong ground motion, despite the application of strong column-weak beam concept, as recommended by various design codes. Energy is dissipated through the plastic deformation of specific zones at the end of a member without affecting the rest of the structure. The formation of a plastic hinge in an RC column in regions that experience inelastic actions depends on the column details as well as soil-structure interaction (SSI). In this paper, 854 different scenarios have been analyzed by inelastic time-history analyses to predict the nonlinear behavior of RC columns considering soil-structure interaction (SSI). The effects of axial load, height over depth ratio, main period of soil and structure as well as different characteristics of earthquakes, are evaluated analytically by finite element methods and the results are compared with corresponding experimental data. Findings from this study provide a simple expression to estimate plastic hinge length of RC columns including soil-structure interaction.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권1호
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• pp.180-187
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• 1997

A formula for estimating the elastic stiffness of TW-HDS with a uniformly tapered width from w$_{0}$ to w$_{1}$ over the length, has been analytically derived based on Euler beam theory and Castigliano's theorem. Elastic stiffnesses of the TW-HDSs designed in the same dimensional design spaces as the KOFA HDSs have been estimated from the derived formula, in addition, a sensitivity study on the elastic stiffness of the TW-HDSs has been carried out. Analysis results show that elastic stiffnesses of the TW-HDSs have been by far higher than those of the KOFA HDSs, and that, as the effects of axial and shear force on the elastic stiffness have been 0.15-0.21%, most of the elastic stiffness is attributed to the bending moment. As a result of sensitivity analysis, the elastic stiffness sensitivity at each design variable is quantified and design variables having remarkable sensitivity are identified. Among the design variables, leaf thickness is identified as that of having the most remarkable sensitivity of the elastic stiffness.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권3호
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• pp.283-294
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• 2020

In general, the study of a high-rise building's behaviour when subjected to a horizontal load (wind or earthquake) is carried out through numerical modelling with finite elements method. This paper proposes a new, original approach based on the use of a multi-beams model. By redistributing bending and axial stiffness of horizontal elements (beams and slabs) along vertical elements, it becomes possible to produce a system of differential equations able to represent the structural behaviour of the whole building. In this paper this approach is applied to the study of bending behaviour in a 37-storey building (Torre Pontina, Latina, Italy) with a regular reinforced concrete structure. The load considered is the wind, estimated in accordance with Italian national technical rules and regulations. To simplify the explanation of the approach, the wind load was considered uniform on the height of building with a value equal to the average value of the wind load distribution. The system of differential equations' is assessed numerically, using Matlab, and compared with the obtainable solution from a finite elements model along with the obtainable solutions via classical Euler-Bernoulli beam theory. The comparison carried out demonstrates, in the case study examined, an excellent approximation of structural behaviour.