• Steel and Composite Structures
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• 제22권3호
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• pp.663-675
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• 2016

The effects of slenderness ratio, eccentricity and column slope on the load-carrying capacities and failure modes of variable and uniform concrete filled steel tubular (CFST) latticed columns under axial and eccentric compression were investigated and compared in this study. The results clearly show that all the CFST latticed columns with variable cross section exhibit an overall failure, which is similar to that of CFST latticed columns with a uniform cross section. The load-carrying capacity decreases with the increase of the slenderness ratio or the eccentricity. For 2-m specimens with a slenderness ratio of 9, the ultimate load-carrying capacity is increased by 3% and 5% for variable CFST latticed columns with a slope of 1:40 and 1:20 as compared with that of uniform CFST latticed columns, respectively. For the eccentrically compressed variable CFST latticed columns, the strain of the columns at the loading side, as well as the difference in the strain, increases from the bottom to the cap, and a more significant increase in strain is observed in the cross section closer to the column cap.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.717-725
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• 1989

본 연구에서는 미분탄의 연소과정을 파악하기 위하여 메탄-공기 예혼합 화염에서 연소중인 석탄입자를 단계별로 여러 위치에서 순간 냉각에 의해 채취한 후 단면을 관측함으로써 미분탄 연소과정의 해석을 시도하였다. 산소 함유량이 미분탄 연소에 미치는 영향을 고려하기 위하여 반응로에서의 연소 조건을 바꾸어 보았다. 또한 미분탄 연소과정의 이해를 돕기 위해 비분탄을 도가니에 넣어 전기 로에서 가열하여 얻은 챠르와 공기중에서 가열하여 얻은 회(ash)에 대한 단면을 관측하였다. 시험용 미분탄은 국내 발전소 등지에서 대량 소비되는 수입 유연탄을 사용하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권2호
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• pp.153-163
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• 2019

Longitudinal fracture behavior of non-linear elastic beam configurations is studied in terms of the strain energy release rate. It is assumed that the beams exhibit continuous material inhomogeneity along the width as well as along the height of the crosssection. The Ramberg-Osgood stress-strain relation is used for describing the non-linear mechanical behavior of the inhomogeneous material. A solution to strain energy release rate is derived that holds for inhomogeneous beams of arbitrary cross-section under combination of axial force and bending moments. Besides, the solution may be applied at any law of continuous distribution of the modulus of elasticity in the beam cross-section. The longitudinal crack may be located arbitrary along the beam height. The solution is used to investigate a longitudinal crack in a beam configuration of rectangular cross-section under four-point bending. The crack is located symmetrically with respect to the beam mid-span. It is assumed that the modulus of elasticity varies continuously according a cosine law in the beam cross-section. The longitudinal fracture behavior of the inhomogeneous beam is studied also by applying the J-integral approach for verification of the non-linear solution to the strain energy release rate derived in the present paper. Effects of material inhomogeneity, crack location along the beam height and non-linear mechanical behavior of the material on the longitudinal fracture behavior are evaluated. Thus, the solution derived in the present paper can be used in engineering design of inhomogeneous non-linear elastic structural members to assess the influence of various material and geometrical parameters on longitudinal fracture.

• Wind and Structures
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• 제31권6호
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• pp.523-532
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• 2020

As the height and flexibility of high-rise buildings increase, the wind loads become more dominant and the combination coefficient of Equivalent Static Wind Loads (ESWLs) should be considered when they are used in the structural design. In the first phase of the study, a brief introduction to the theory on the combination coefficient for high-rise buildings was given and then the time history of wind-induced responses of a 208-meter high-rise building with an elliptical cross-section was presented based on the wind tunnel test results for pressure measurement. The correlation between wind-induced responses was analyzed and the combination coefficients of ESWLs of the high-rise buildings using Turkstra's rule, and Asami's method, were calculated and compared with related design codes, e.g., AIJ-RLB, ASCE 7-10, and China Load Code for structural design. The results of the study showed that the combination coefficients from Asami's method are conservative compared with the other three methods. The results of this paper would be helpful to the wind-resistant design of high-rise buildings with elliptical cross-section.

• Ocean Systems Engineering
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• 제11권1호
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• pp.43-58
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• 2021

In the present work, a 3D numerical model is proposed to study local scouring around single vertical piers with different cross-section shapes under steady-current flow. The model solves the flow field and sediment transport processes using a coupled approach. The flow field is obtained by solving the Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes (URANS) equations in combination with the k-ω SST turbulence closure model and the sediment transport is considered using both bedload and suspended load models. The proposed model is validated against the empirical measurements of local scour around single vertical piers with circular, square, and diamond cross-section shapes obtained from the literature. The measurement of scour depth in equilibrium condition for the simulations reveal the differences of 4.6%, 6.7% and 13.1% from the experimental measurements for the circular, square, and diamond pier cases, respectively. The model displayed a remarkable performance in the prediction of scour around circular and square piers where horseshoe vortices (HSVs) have a leading impact on scour progression. On the other hand, the maximum deviation was found in the case of the diamond pier where HSVs are weak and have minimum impact on the formation of local scour. Overall, the results confirm that the prediction capability of the present model is almost independent of the strength of the formed HSVs and pier cross-section shapes.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1A호
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• pp.53-60
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• 2009

이 논문은 양단회전 후좌굴 변단면 기둥의 기하 비선형 해석에 관한 연구이다. 기둥의 변단면은 변화폭, 변화깊이, 정방형 변단면으로 채택하였다. Bernoulli-Euler 보 이론을 이용하여 후좌굴 기둥의 정확탄성곡선을 지배하는 미분방정식을 유도하였다. 이 미분방정식은 두 개의 미지수를 가지며 이러한 미분방정식을 풀 수 있는 수치해석 방법을 개발하였다. 후좌굴 기둥의 수치해석 결과로 평형경로, 정확탄성곡선 및 합응력을 산정하였다. 실험을 통하여 후좌굴 거동의 이론을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1990년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.101-104
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• 1990

The program which could determine cross-sectional dimensions of the box girder bridge at tile stage of preliminary design was developed using the optimal technique in this study. It could minimize the cost and time required in the design of box girder bridges and the construction with the prestressed precast segmental method. Objective cost function consisted of four independent variables such as widths and depth of the cross-section. The Nelder-Mead method was used to solve the nonconstrained nonlinear problem like this.

• 터널과지하공간
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• 제22권1호
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• pp.43-53
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• 2012

개착면의 방향성과 규모가 점진적으로 변화되는 개착사면의 안정성을 지반의 암석학적, 구조적 및 역학적 특성을 종합적으로 고려한 횡단면 분석기법을 활용하여 분석하였다. 시추작업을 수행하여 획득한 코어시료를 관찰하여 사면지반의 암석학적 취약성을 조사하였으며, 시추공 내 BIPS 영상을 획득하여 사면 내부의 구조적 특성을 규명하였다. 시추코어 및 코어절리시료를 이용한 암석실험을 통해 사면 지반의 공학적 특성을 분석하였다. 평사투영해석을 수행하여 잠재적인 사면거동 양상과 거동유발 절리들을 분석하였으며, 거동유발 절리들의 트레이스 분포를 개착 형상이 고려된 횡단면상에 도시하였다. 횡단면에 분포된 평면파괴 절리들이 기저면을 형성하는 평면블록들을 절리 트레이스 분포를 고려하여 설정하였다. 횡단면 상에서 심도별 평면블록들의 안정성과 적정 안전율을 유지하기 위하여 요구되는 지보량을 산정하여 최적 사면 설계안 수립에 대한 횡단면 기법의 활용성을 고찰하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권3호
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• pp.207-218
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• 2006

도로교통 안전진단에 있어 도로의 형상분류를 통한 도로 선형 및 횡단면 데이터의 추출은 매우 중요한 작업이다. 기존의 조사원에 의한 도로안전진단은 많은 시간과 비용이 요구되는 반면 도로안전진단을 위한 다양한 정보를 제공하지 못한다는 단점이 있다. 따라서, 레이저 스캐닝 장치를 장착한 차량측량시스템을 이용, 수치사진측량시스템 기술을 활용하여 자동으로 도로형상을 분류하고, 도로 선형 및 횡단면 데이터를 추출하는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 이를 위해 모바일 레이저 스캐닝 데이터를 취득하여 처리하고, 이를 통해 도로 선형 및 횡단면 데이터를 추출할 수 있는 방안을 제시하고, GPS-VAN 을 이용 취득된 모바일 레이저 스캐닝 데이터를 처리, 도로 선형 및 횡단면 데이터를 추출하는 연구를 진행하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.29-38
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• 2020

최근 환기구, 비상탈출용 수직구, 취수탑 가시설 등 지중 가물막이 또는 차수벽체로 원형 가물막이가 많이 적용되고 있다. 원형단면의 경우 벽체에 작용하는 토압이 원형가물막이 형상에 따라 아칭효과(arching effect)로 인하여 작용토압에 대한 구조체의 부재력이 감소하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 원형 가물막이에 대한 2D 유한요소해석(FEM)을 활용하여 원형띠장(ring beam) 강성을 산출 후 탄소성해석에 적용하여 부재의 단면력을 검토하였다. 더불어 3D 유한요소해석(FEM)을 통하여 원형단면의 가물막이가 다각형 형태의 가물막이보다 전단력, 휨모멘트, 그리고 발생변위가 최소값을 갖는 것으로 나타났으며, 이로써 원형단면 가물막이가 구조적으로 보다 효율적인 단면 형태임을 확인하였다