• Steel and Composite Structures
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• 제8권4호
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• pp.297-312
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• 2008

A concrete filled double skin tubular (called CFDST in abbreviation) member consists of two concentric circular steel tubes and filled concrete between them. Purpose of this study is to investigate their bending characteristics experimentally. The two test parameters of the tubes considered were an inner-to-outer diameter ratio and a thickness-diameter ratio. As a result, their observed failure modes were controlled by tensile cracking or local buckling of the outer tube. Discussion is focused on the confinement effect on the filled concrete due to the both tubes and also the influence of the inner-to-outer diameter ratios on their deformability and load carrying capacity.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6385-6390
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• 2015

수평 곡선 I-형 거더에는 초기곡률이라는 기하학적 특성으로 인해 휨 모멘트와 더불어 비틀림 모멘트가 작용하게 된다. 이러한 휨 비틀림 거동은 서로 상호 작용을 일으켜 약축방향으로 2차 휨거동을 유발하게 된다. 휨과 비틀림 간의 상호 작용은 곡선 거더를 조기에 비선형 상태 및 소성 상태로 유도하여 내하력의 저하를 야기하게 되고, 차량의 이동 위치에 따른 편심 하중은 비틀림을 더욱 증대시킬 수 있다. 그러나 기존에 연구되어왔던 직선 거더에 대한 휨 비틀림 상호관계식은 곡선 거더가 가지고 있는 거동 특성이 고려되지 않았기 때문에 수직하중을 받는 수평 곡선 I-형 거더의 극한 강도가 과대평가 될 수 있다. 따라서 이에 대한 보다 명확하고 합리적인 제안식의 적용이 곡선 거더의 설계 시에 필요하다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 편심하중이 작용하는 수평 곡선 I형 거더의 휨 비틀림 상호작용 특성을 파악하고 거동분석을 수행하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.23-32
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• 2013

이 논문에서는 풍력터빈의 기초로 쓰이는 해상말뚝의 횡방향 거동에 대한 말뚝 직경의 영향에 관하여 분석하였다. 지반의 물성값들은 국내 최초로 해상풍력단지 건립 예정후보지인 서남해안의 표준관입시험과 실내시험자료를 이용하였다. 유한차분해석프로그램(FLAC3D)과 p-y해석프로그램(LPile)을 사용하여 말뚝 두부의 하중-변위관계, 지반의 p-y 곡선, 말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트 등을 말뚝의 직경에 따라 국내 외 허용변위기준을 적용하여 구하였다. 연구 결과 두 프로그램의 결과가 서로 다르게 나타났으며, LPile의 해석결과가 수평허용지지력을 과하게 나타냈다. 직경 2m의 말뚝에서 발생하는 최대 휨모멘트는 직경 1m의 말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트보다 약 4배가량 크게 나타났으며, 수평허용지지력에서도 비슷한 경향을 보였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권6호
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• pp.751-767
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• 2022

In the hogging bending moment area, continuous composite beams are subjected to the ultimate limit state of lateral-torsional buckling (LTB), which depends on web stiffness as well as concrete slab and shear connection stiffnesses. The design of the LTB and the determination of the elastic critical moment are produced approximately, using the European Standard EN 1994-1-1:2004, for continuous composite steel beams, but is applicable only for those with a plane web steel profile. Also, and from the previous researches, the elastic critical moment of the continuous composite beams with corrugated sinusoidal web steel profiles was determined. In this paper, a finite element analysis (FEA) model was developed using the ANSYS 16 software, to determine the elastic critical moments of continuous composite steel beams with various corrugated web profiles, such as trapezoidal, zigzag, and rectangular profiles, which were evaluated against numerical data of the sinusoidal one from the literature. Ultimately, the failure load of a composite steel beam with various web profiles was predicted by studying 46 models, based on FEA modeling, and a procedure for predicting the elastic critical moment of composite beams with various web steel profiles was proposed. When compared to sinusoidal web profiles, the trapezoidal, zigzag, and rectangular web profiles required an average increase in load capacity and stiffness of 7%, 17.5%, and 28%, respectively, according to the finite element analysis. Also, the rectangular web steel profile has a greater stiffness and load capacity. In contrast, the sinusoidal web has lower values for these characteristics.

• Computers and Concrete
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• 제31권6호
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• pp.537-543
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• 2023

To study the seismic behavior of recycled aggregate concrete filled circular steel tube (RACFCST) frames, the seismic behavior experiment of RACFCST frame was carried out to measure the hysteresis curve, skeleton curve and other seismic behavior indexes. Moreover, based on the experimental study, a feasible numerical analysis model was established to analyze the finite element parameters of 8 RACFCST frame specimens, and the influence of different variation parameters on the seismic behavior index for RACFCST frame was revealed. The results showed that the skeleton curve of specimens under different axial compression ratios were divided into three stages: elastic stage, elastic-plastic stage and descending stage, and the descending stage was relatively stable, indicating that the specimen had stronger deformation capacity in the descending stage. With the increase of axial compression ratio, the peak bearing capacity of all specimens reduced gradually, and the reduction was less than 5%. With the decrease of beam-column linear stiffness ratio, the peak bearing capacity decreased gradually. With the decrease of yield bending moment ratio of beam-column, the peak bearing capacity decreased gradually, and the decreasing rate of peak bearing capacity gradually accelerated. In addition, compared with the axial compression ratio, the beam-column linear stiffness ratio and the yield bending moment ratio of beam-column had a more significant influence on the peak bearing capacity of RACFCST frame.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.611-620
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• 2007

일반적인 중력하중 재하상태의 라멘구조에서는 보-기둥의 이음부에 최대 부모멘트가 발생하며, 일반적으로 이음부의 최대 부모멘트가 보 중앙의 최대 정모멘트보다 크게 나타나므로 보와 기둥의 이음부에서의 모멘트에 의하여 보의 단면이 결정된다. 그러나 보와 기둥의 이음부에 의하여 라멘구조물의 단면을 설계하면 보의 중앙부는 단면과대설계가 되어 단면의 효율성이 낮아지므로, 이음부의 부모멘트를 감소시켜 보 전체의 응력을 고르게 분포시키면 보다 효율적인 단면설계가 가능하게 된다. 본 연구에서는 라멘구조물의 최대 부모멘트 구간에 부재력 재분배 효과로써 보 전체의 응력을 고르게 분포시키고 단면을 감소시킬 수 있는 새로운 시공방법으로써 반력모멘트를 이용한 라멘구조물의 프리스트레싱 공법을 제안하고자 한다. 반력모멘트는 프리스트레싱에 의하여 휨모멘트가 도입된 보부재를 기둥과 연결한 후, 도입된 프리스트레스를 제거할 시에 라멘구조물에 발생하는 반력을 이용하여 보와 기둥의 이음부에서 발생하는 최대 부모멘트를 감소시키고 부재력을 보 전체에 고르게 분배하여 구조물의 내하성능을 증진시키는 공법이다. 본 연구에서는 제안된 반력모멘트를 이용한 철골구조물의 프리스트레싱 도입 공법의 검증을 위하여 실험적 검증 및 구조해석을 실시하여, 반력모멘트에 의한 라멘구조물의 부재력 재분배 효과 및 효율성을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.209-214
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• 2001

Most reinforce concrete Columns of Building structure are subjected to both axial load and biaxial bending. However, It is hard to estimate the moment capacity of biaxial bending by exact solution. Thus, columns under biaxial bending are designed by approximate methods in practice. The purpose of this study is to compare experimental result with approximate methods and exact solution by computer. Parameters of the present test are compressive strength of concrete (350, 585, 650kgf/$\textrm{cm}^2$) and shape ratio of rectangular section. Ultimately, an experimental shape factor for rectangular RC column section is obtained through the test program. The shape of load contour is dominated by this shape factor obtained experimentally. So, reasonable design of RC columns subjected to both axial compression and biaxial bending depends on load contour.

• Earthquakes and Structures
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• 제3권3_4호
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• pp.473-494
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• 2012

The capacity of pipelines to resist collapse under external pressure and bending moment is a major aspect of deepwater pipeline design. Existing design codes present interaction equations that quantify pipeline capacities under such loadings, although reasonably accurate, are based on empirical data fitting of the bending strain, and assumed simplistic interaction with external pressure collapse. The rational model for collapse of deepwater pipelines, which are relatively thick with a diameter-to-thickness ratio less than 40, provides a unique theoretical basis since it is derived from first principles such as force equilibrium and compatibility equations. This paper presents the rational model methodology and compares predicted results and recently published full scale experimental data on the subject. Predictive capabilities of the rational model are shown to be excellent. The methodology is extended for the problem of pipeline collapse under point load, longitudinal bending and external pressure. Due to its rational derivation and excellent prediction capabilities, it is recommended that design codes adopt the rational model methodology.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.153-158
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• 2020

본 논문에서는 부분 CFST (concrete-filled steel tube) 기둥에 대한 수치해석적 저항력 평가 방법에 대해 소개하고 있다. 기존 RC(reinforced concrete) 기둥에서 소성힌지가 발생할 것으로 예상되는 부분을 강관으로 보강함으로써 완전 CFST 기둥보다는 적은 재료를 사용하여 비슷한 휨 모멘트 저항력을 가지는 부분 CFST 기둥의 디자인 컨셉을 제시하였다. 부분 CFST 기둥에서 외부 강관과 내부 콘크리트 사이의 계면에서 거동을 수치해석적으로 모사하기 위해 개선된 부착슬립모델을 적용한 유한요소모델을 구축하고, 이중곡률 휨-압축시험결과와 비교를 통해 타당성을 검증하였다. 검증된 수치모델을 바탕으로 매개변수 연구를 통해서 P-M 상관도를 그려 단면 조건에 따른 최대 저항력을 평가하였다. 또한, 강관 두께별로 필요 보강길이를 산출하고, 보강 조건에 따른 부분 CFST 기둥에서의 파괴메커니즘을 분석하였다.

• Computers and Concrete
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• 제22권1호
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• pp.11-25
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• 2018

A numerical approach for the evaluation of the flexural response of Steel Fibrous Concrete (SFC) cross-sections with arbitrary geometry, with or without conventional steel longitudinal reinforcing bars is proposed. Resisting bending moment versus curvature curves are calculated using verified non-linear constitutive stress-strain relationships for the SFC under compression and tension which include post-peak and post-cracking softening parts. A new compressive stress-strain model for SFC is employed that has been derived from test data of 125 stress-strain curves and 257 strength values providing the overall compressive behaviour of various SFC mixtures. The proposed sectional analysis is verified using existing experimental data of 42 SFC beams, and it predicts the flexural capacity and the curvature ductility of SFC members reasonably well. The developed approach also provides rational and more accurate compressive and tensile stress-strain curves along with bending moment versus curvature curves with regards to the predictions of relevant existing models.