• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.159-168
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• 2005

탄성좌굴 고유치해석을 이용한 유효좌굴길이 산정법과 2차 탄성해석기법을 이용하여 축력과 휨모멘트를 받는 강절프레임의 보-기둥부재에 대하여 개선된 좌굴설계법을 제안한다. 이를 위하여 먼저 안정함수를 이용하여 보-기둥요소의 접선강성행렬을 유도하고, 탄성좌굴 고유치해석을 이용한 유효좌굴길이 산정법을 고찰한다. 또한 강절프레임에 대하여 소위 P-Delta 효과를 고려하는 2차 해석법을 제시한다. 해석예제를 통하여 먼저 2차 탄성해석과 기하학적 비선형해석에 의한 결과를 비교하여 2차 해석의 정확성을 검증하고, 강절프레임에 대한 기존의 설계법과 본 연구의 개선된 좌굴설계법에 대한 수치결과를 비교, 검토를 행한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.417-426
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• 2021

최근 현장작업을 최소화할 수 있는 PC(Precast Concrete) 건축공법의 적용이 급속하게 활성화되고 있다. 그러나 PC 공법은 시공 중, 특히 부재간 일체화 이전에 구조적 성능을 발휘하기 어렵고 완공 후에도 접합부의 일체성을 확보하기 어려워 연쇄붕괴에 취약하다. PC 건축물에서는 다양한 PC 부재간 접합 상세가 존재하며, 국내외 구조/시공 상세가 현격히 다르다. 그러나 국내 PC 시스템의 시스템과 상세 특성을 반영한 연쇄붕괴에 대한 연구는 매우 미비하다. 따라서, 본 연구에서는 국내에서 주로 사용하는 PC 구조시스템과 접합부 구조/시공 상세를 조사 분석하였다. 이를 기반으로 국내에서 사용되는 전형적인 PC 시스템의 유형을 설정하고 상기 PC 시스템의 연쇄붕괴방지성능을 평가하기 위하여 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과를 바탕으로 국내에서 주로 사용된 PC 구조시스템의 연쇄붕괴방지 성능을 평가하고 구조설계시 고려사항을 제안하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.105-117
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• 2015

The purpose of this study is to develop a new seismic resistant method by using precast concrete wall panels for existing low-rise, reinforced concrete beam-column buildings such as school buildings. Three quasi-static hysteresis loading tests were experimentally performed on one unreinforced beam-column specimen and two reinforced specimens with L-type precast wall panels. The results were analyzed to find that the specimen with anchored connection experienced shear failure, while the other specimen with steel plate connection principally manifested flexural failure. The ultimate strength of the specimens was determined to be the weaker of the shear strength of top connection and flexural strength at the critical section of precast panel. In this setup of L-type panel specimens, if a push loading is applied to the reinforced concrete column on one side and push the precast concrete panel, a pull loading from upper shear connection is to be applied to the other side of the top shear connection of precast panel. Since the composite flexural behavior of the two members govern the total behavior during the push loading process, the ultimate horizontal resistance of this specimen was not directly influenced by shear strength at the top connection of precast panel. However, the RC column and PC wall panel member mainly exhibited non-composite behavior during the pull loading process. The ultimate horizontal resistance was directly influenced by the shear strength of top connection because the pull loading from the beam applied directly to the upper shear connection. The analytical result for the internal shear resistance at the connection pursuant to the anchor shear design of ACI 318M-11 Appendix-D except for the equation to predict the concrete breakout failure strength at the concrete side, principally agreed with the experimental result based on the elastic analysis of Midas-Zen by using the largest loading from experiment.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.335-348
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• 2014

고강도 강의 경우 재료의 높은 항복비와 모재인성 부족으로 인해 휨 구조부재에 적용하기가 용이하지 않다. 고강도 강 휨재의 가장 큰 문제점 중 하나는 일반 연강접합부와 마찬가지로 보 단부의 취성파단이다. 연강접합부의 경우 부재의 보강 및 보 단부의 용접접근공 상세의 개량을 통하여 국내기준의 특수모멘트골조용 접합상세가 다수 개발된 바 있으나 고강도강 접합부에 대한 적용성 평가는 아직까지 미비한 실정이다. 본 연구는 국내에서 개발된 고강도 강(HSA800)을 적용한 기둥-보 접합부의 적용성 평가를 위한 초기단계의 연구이며 보 단부의 용접접근공 상세에 따른 고강도 강 접합부의 구조성능을 실험 및 해석적 방법을 통하여 고찰하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.639-647
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• 2002

본 연구에서는 원주형 절취 독본(dogbonc) 내진 접합부 도입에 따른 철골모멘트골조의 횡강성 감소 정도를 용이하게 산정할 수 있는 실용적 해석기법을 제안하였다. 된 연구의 방안은 원래의 원주형 절취 형상의 독본에서 발생하는 신장량과 동일한 크기의 신장량이 유발되도록 등가의 균등한 유효폭을 갖는 독본 형상으로 치환하는 것에 근거하고 있다. 등가 유효폭을 도입하는 목적은 공액보법을 적용하여 보의 휨변형에 의한 골조의 횡변위 성분을 유도할 때 수행되는 전분을 해석적으로 하기 위함이다. 이러한 접근법의 타당성을 먼저 검증된 유한요소해석모델에 의해 확인한 후, 기둥, 패널존 그리고 보의 변형에서 기인하는 골조의 횡변위 성분을 독본의 존재를 고려하여 해석적으로 유도하였다. 이 유도결과를 이용한 사례분석에 의할 때, 독본의 도입에 따른 횡변위 증가율은 2%∼3%(횡강성 감소율로는 1%∼2%) 정도로서 실무적으로 무시할 수 있는 크기로 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.187-194
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• 1991

양단이 병진 및 회전에 대해 탄성구속되고 다양한 중간구속조건 즉, 임의 갯수의 집중질량, 병진 스프링, 회전스프링 구속이 있는 보-기둥의 진동에 대해 우선 Hamilton 원리, Laplace 변환방법을 원용한 엄밀해법을 제시했다. 그러나 이 방법이 중간구속조건이 여러 개 있을 경우 그 연산과정이 매우 복잡함을 고려하여 기준계 즉, 중간구속 조건이 없는 계의 고유함수를 이용하는 Rayleigh-Ritz 방법에 의한 근사해법도 검토했다. 근자에 발표된 타연구 결과와의 비교검토목적의 다양한 수치계산예를 통해, 첫째 본 연구의 엄밀해의 타당성이 확인되었고, 또 기준계의 고유함수를 이용하는 Rayleight Ritz방법이 중간구속조건의 다양한 변화에 대해 동일함수를 이용하는 장점과 더불어 진동파형가정함수의 항수에 따른 수렴성도 양호하며 좋은 정도를 보장하면서 편리하게 적용될 수 있음이 확인되었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권12호
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• pp.947-955
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• 2003

This research analyzes the dynamic stability of stiffened plates on elastic foundations using the finite element method. For analyzing the stiffened plates, both the Mindlin plate theory and Timoshenko beam-column theory were applied. In application of the finite element method, 8-nodes serendipity element system and 3-nodes finite element system were used for plate and beam elements, respectively Elastic foundations were modeled as the Pasternak foundations in which the continuity effect of foundation is considered. In order to verify the theory of this study, solutions obtained by this analysis were compared with the classical solutions in open literature and experimental solutions. The dynamic stability legions of stiffened plates on Pasternak foundations were determined according to changes of in-plane stresses, foundation parameters and dimensions of stiffener.

• Steel and Composite Structures
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• 제32권1호
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• pp.37-57
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• 2019

This paper presents experimental and analytical studies to evaluate the cyclic behaviour of Circular Reinforced Concrete column Steel beam (CRCS) connections. Two 3/4-scale CRCS specimens are tested under quasi-static reversed cyclic loading. Specimens were strengthened with a tube plate (TP) and a steel doubler plate (SDP). Furthermore; nine interior beam-through type RCS connections are simulated using nonlinear three-dimensional finite element method using ABAQUS software and are verified with experimental results. The results revealed that using the TP improves the performance of the panel zone by providing better confinement to the concrete. Utilizing the TP at the panel zone may absorb and distribute stress in this region. Results demonstrate that TP can be used instead of SDP. Test records indicate that specimens with TP, with and without SDP maintained their maximum strength up to 4% drift angle, satisfying the recommendation given by AISC341-2016 for composite special moment-resisting frames.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제15권4호
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• pp.415-436
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• 2003

The combination of spatial latticed structures (hereafter SLS) and flexible cables, the cable-stayed spatial latticed structures (hereafter CSLS) can cross longer span. According to variation principle, a novel geometric nonlinear formulation for 3-D bar elements considering large displacement and infinitesimal rotation increments with second-order precision is developed. The cable nonlinearity is investigated and it is taken that the secant modulus method can be considered as an exact method for a cable member. The tower column with which the cables link is regarded as a special kind of beam element, and, a new simplified stiffness formulation is presented. The computational strategies for the nonlinear dynamic response of structures are given, and the ultimate load carrying capacities and seismic responses are analyzed numerically. It is noted that, compared with corresponding spatial latticed shells, the cable-stayed spatial latticed shells have more strength and more stiffness, and that the verical seismic responses of both CSLS and CLS are remarkably greater than the horizontal ones. In addition, the computation shows that the stiffness of tower column influences the performance of CSLS to a certain extent and the improvement of structural strength and stiffness of CSLS is relevant not only to cables but also to tower columns.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권2호
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• pp.231-242
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• 2018

As a lateral load resisting component, buckling restrained steel plate shear walls (BRW) have excellent energy dissipating capacity. Similar to thin steel plate shear walls, the mechanical behavior of BRWs depends on the boundary elements (adjacent beams and columns) which need adequate strength and stiffness to ensure the complete yielding of BRWs and the emergence of expected plastic collapse mechanism of frame. This paper presents a theoretical approach to estimate the design forces for boundary elements of beam-connected BRW (i.e., The BRW is only connected to beams at its top and bottom, without connections to columns) using a fundamental plastic collapse mechanism of frame, a force transferring model of beam-connected BRW and linear beam and column analysis. Furthermore, the design method of boundary beams and columns is presented. The proposed approach does not involve nonlinear analyses, which can be easily and efficiently used to estimate the design forces of beams and columns in a frame with BRWs. The predicted design forces of boundary elements are compared with those from nonlinear finite element analyses, and a good agreement is achieved.