• Steel and Composite Structures
• /
• 제47권1호
• /
• pp.103-117
• /
• 2023

This paper presents an investigation on the shear resistance of corrugated web steel beams (CWBs) with a circular web opening. A total of five specimens with different diameters of web openings were designed and tested with vertical load applied on the top flange at mid-span. The ultimate strengths, failure modes, and load versus middle displacement curves were obtained from the tests. Following the tests, numerical models of the CWBs were developed and validated against the test results. The influence of the web plate thickness, steel grade, opening diameter, and location on the shear strength of the CWBs was extensively investigated. An XGBoost machine learning model for shear resistance prediction was trained based on 256 CWB samples. The XGBoost model with optimal hyperparameters showed excellent accuracy and exceeded the accuracy of the available design equations. The effects of geometric parameters and material properties on the shear resistance were evaluated using the SHAP method.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제28권5호
• /
• pp.10-19
• /
• 2024

이 연구에서는 세장판 복부를 가진 H형 보를 보강하는 파형 CFRP 패널의 최적 설계를 목표로 하여 FEM 해석을 수행하였다. 파형 CFRP 패널의 다양한 제원에 따른 좌굴 보강성능을 평가하였으며, 특히 H형 보 복부의 순높이에 따른 수직보강재의 비율이 1차 탄성 좌굴모드의 위치에 미치는 영향을 분석하여 새로운 보강방법을 제안하였다. CFRP 사용량을 최소화하기 위해 부착 각도를 45도로 설정하였다. 나아가, 파형 CFRP 패널의 제원 변화에 따른 매개변수 해석을 수행하여 파형 CFRP 패널의 좌굴 보강성능을 연성지수를 통해 평가하였다. 또한 최대 하중 및 연성지수를 파형 CFRP 패널의 부피와 동시에 고려하여 재료를 효율적으로 사용하고자 하였다. CFRP 적층 수가 2개 또는 3개인 모델이 연성지수가 높고 재료가 효율적으로 사용된다는 것을 확인하였으며, 파형 CFRP 패널의 폭보다는 높이 및 길이에 따라 좌굴 보강성능이 지배적인 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.297-303
• /
• 2010

현재 개발된 콘크리트 충전 대골형 파형 강판은 아치형 플레이트의 구조로서 그 특징은 구조물이 아치의 형상을 가지므로 모멘트가 작게 발생하는 압축력 지배구조의 구조적 특성을 가지게 되며 이에 따라 강재를 덧대 준공된 공간을 압축력에 유리한 콘크리트를 충전 강재 콘크리트 합성단면을 형성하여 압축력에 대한 강도 발현증대를 목적으로 한다. 이 연구에서는 새로운 개념의 콘크리트 충전 대골형 파형강판(브릿지 플레이트) 부재의 압축 및 휨 시험을 실시하여 평가된 압축력과 콘크리트 충전 브릿지 플레이트 구조물의 설계방법인 캐나다 도로교설계기준(CHBDC)의 방법으로 설계압축력을 산정하여 비교 검토함으로서 새로운 개념의 콘크리트 충전 브릿지 플레이트 부재의 안전율을 평가하였다. 설계압축력과 성능평가 시험을 통하여 얻어진 축력을 비교하여 안전율을 검토한 결과 적정 안전율 2.0이상 과도하게 나타나 CHCBD을 이용한 설계가 매우 보수적으로 평가되고 있으며, 이 연구 결과를 바탕으로 안전율을 설계에 반영한다면, 단면축소 및 시공비용 절감에 따른 경제적인 시공이 가능할 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제52권2호
• /
• pp.237-248
• /
• 2024

In order to make the dynamic analysis and design of improved composite beam with corrugated steel web (CBGSCC) bridge more efficient and economical, the parametric self-cyclic analysis model (SCAM) was written in Python on Anaconda platform. The SCAM can call ABAQUS finite element software to realize automatic modeling and dynamic analysis. For the CBGSCC bridge, parameters were set according to the general value range of CBGSCC bridge parameters in actual engineering, the SCAM was used to calculate the large sample model generated by parameter coupling, the optimal value range of each parameter was determined, and the sensitivity of the parameters was analyzed. The number of diaphragms effects weakly on the dynamic characteristics. The deck thickness has the greatest influence on frequency, which decreases as the deck thickness increases, and the deck thickness should be 20-25 cm. The vibration frequency increases with the increase of the bottom plate thickness, the web thickness, and the web height, the bottom plate thickness should be 17-23mm, the web thickness should be 13-17 mm, and the web height should be 1.65-1.7 5 m. Web inclination and Skew Angle should not exceed 30°, and the number of diaphragms should be 3-5 pieces. This method can be used as a new method for structural dynamic analysis, and the importance degree and optimal value range of each parameter of CBGSCC bridge can be used as a reference in the design process.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 1998년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.398-404
• /
• 1998

The acoustic power reduction methods of the vibrating structures are valid to design the quite structure. To calculate the acoustic power, the dynamic responses have to be determined. It is not easy to analyse the structure composed of the corrugated panels. Because of the structural complexity and the many analysing times. To make up for these defects, the equivalent orthogonal panel is presented. Also the acoustic power prediction method of the vibrating structures is proposed. As examples, the equivalent material properties of the corrugated plates are obtained and the acoustic powers of the floor structure are calculated at several frequency regions for KHST.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제25권6호
• /
• pp.1220-1227
• /
• 2001

The condensation pressure drop fur refrigerant R-22 flowing in the plate and shell heat exchanger were investigated experimentally in this study. Two vertical counterflow channels were formed in the exchanger by three plates of commercial geometry with a corrugated trapezoid shape of a chevron angel of $45^{\circ}$. The condensing R-22 flowing down in one channel exchanges heat with the cold water flowing up in the other channel. The effects of the mean vapor quality, mass flux, average imposed heat flux and system pressure of R-22 on the pressure drop were explored in detail. The quality change of R-22 between the inlet and outlet of the refrigerant channel ranges from 0.03 to 0.05. The present data showed that pressure drop increases with the vapor quality. At a higher mass flux, pressure drop is higher for the entire range of the vapor quality. Also, a rise in the average imposed heat flux causes an slight increase in the Pressure drop. Finally, at a higher system pressure the pressure drop is found to be slightly lower. Correlation is also provided for the measured pressure drops in terms of the friction factor.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권6호
• /
• pp.860-867
• /
• 2001

In this study, condensation heat transfer experiments were conducted with plate and shell heat exchangers(P&SHE) using R-22. An experimental refrigerant loop has been established to measure the condensation heat transfer coefficient of R-22 in a vertical P&SHE. Two vertical counter flow channels were formed in the P&SHE by three plates of geometry with a corrugated trapezoid shape of a chevron angle of 45°. Downflow of the condensing R-22 in one channel releases heat to the cold upflow of water in the other channel. The effect of the refrigerant mass flux, average heat flux, system pressure and vapor quality of R-22 on the measured data were explored in detail. The results indicate that at a higher vapor quality the condensation heat transfer coefficients are significantly higher. A rise in the refrigerant mass flux causes an increase in the h(sub)r. Also, a rise in the average heat flux causes an increase in the h(sub)r. Finally, at a higher system pressure the h(sub)r is found to be slightly lower. Correlation is also provided for the measured heat transfer coefficients in terms of the Nusselt number.

• 설비공학논문집
• /
• 제23권8호
• /
• pp.535-542
• /
• 2011

The performance of a plate heat exchanger for using liquid solution in the absorption chiller-heater was analyzed. The model was developed by using the various performance prediction correlations. The performance characteristics of the plate heat exchanger with the mass flow rate ratio was verified by using experimental data. To investigate performance of plate heat exchanger with geometry variables, the chevron angle, corrugated wave length, and corrugation depth were changed. As a result, the capacity of Kim and Martin correlation models was similar with the experimental data, and the capacity difference was less than 2%. Besides, the pressure drop of Marin correlation model showed a similar variation with experimental data, and the difference of pressure drop was less than 1.5 kPa.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.605-615
• /
• 2014

본 연구의 목적은 파형 복부판과 허니컴 샌드위치 패널에 사용된 강판 보강 방법을 강바닥판에 적용하고, 새로운 리브와 기존 개단면 및 폐단면 리브와의 비교를 통하여 경제적인 새로운 형태의 리브를 제안하는데 있다. 새로운 리브 형태로 사다리꼴 파형, ㄹ형, 벌집형, ㅁ형 리브를 고려하고, 개단면 및 폐단면 리브와 리브 강재량을 비교한 결과, 경제성 측면에서 벌집형과 ㅁ형 리브가 좋은 결과를 나타내었으며, ㅁ형 리브가 벌집형보다 좀 더 좋음을 알 수 있었다. 실제 강바닥판에 적용 가능한 ㅁ형 리브를 만들기 위하여, 민감도 분석과 매개변수 연구를 수행하였으며, 특정 응력 조건하에서 적정한 단면을 선택할 수 있는 시스템을 구축하였다. 실 교량의 폐단면 리브와 제안한 시스템의 ㅁ형 리브의 강재량을 비교한 결과, 새로운 형태의 리브가 더 경제적임을 알 수 있었다. 따라서, ㅁ형 리브를 갖는 보강판에 대하여 본 연구에서 제안한 시스템을 이용하면 보다 더 경제적인 강바닥판을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.131-139
• /
• 2012

본 연구에서는 도심지 소구경 터널굴착공법에서 파형강판으로 제작된 liner plate의 거동특성에 대해 알아보기 위해 유한요소 해석 프로그램인 MIDAS/GTS를 이용하여 수치해석을 실시하였다. 토피고 변화에 따라 liner plate의 거동특성을 알아보기 위해 토피고는 5 m, 10 m, 15 m, 20 m, 25 m 5가지 각 조건으로 해석을 실시하였다. 수치해석결과 liner plate의 최대변위와 최대축응력은 부재의 하단부에서 발생되며, 최대전단응력의 경우 부재의 천단부에서 발생되는 것으로 확인되었다. 또한 토피고에 따른 liner plate의 변위, 응력, 전단응력의 변화는 있었으나 그 차이가 미미하고 토피고가 증가함에 따라 점점 구조적 안정성이 확보되는 것으로 판단된다.