• 한국해양공학회지
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• 제24권4호
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• pp.1-7
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• 2010

Over the past few decades various experimental and theoretical investigations have been performed on offshore tubular members with regard to damage resistance and residual strength. Analysis of damaged tubular members requires a three-dimensional shell analysis for accurate results. Even though various commercial packages are available for this purpose, a beam-column analysis is preferred for offshore structural designs. In this paper, empirical equations are provided for a more accurate beam-column analysis of damaged tubes including the relationships between the lateral denting load and the depth of the dent, the rate of dent deepening due to increasing curvature and the longitudinal variation in the dent depth of damaged tubes. A design equation to predict the ultimate bending capacities of damaged offshore tubular members is also presented.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.56-64
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• 2004

Several types of steel structures which are employed in offshore petroleum activities are constructed with tubular members. These structures are usually subjected to various types of loads such as normal functional loads and environmental loads. Furthermore, accidental loads may also act on the leg or bracing members due to supply boat collisions and objects droppings from platform decks. The extent of damage caused by these loads ranges from total collapse of the structure to small damage which may not have serious consequence at the time of accident. To make optimal design decisions regarding structural safety and economical efficiency, it is very important to be able to assess the influence of damages on the performance of damaged structural members. In the End report, a series of calculations is performed to study the effects of different parameters on the load carrying capacity of such damaged members under pure bending. And the results of analysis are compared with experiment results.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.415-428
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• 1994

압측력을 받는 손상된 강관부재의 거동 및 국한내력을 양단이 핀접합된 경우에 대하여 고찰하였다. 손상단면의 뒤틀림으로 인한 비선형성을 고려하기 위하여 유한요소 및 회귀분석에 의한 모멘트-곡률관계식을 도출, 이를 부재해석을 위한 수치적분법에 이용함으로써 해석의 효율 및 실용성을 제고하였다. 제시된 방법의 신뢰도를 확인하기 위하여 실규모 강관에 대한 실험을 수행, 이 결과와 비교하였으며 제작강관, 부식강관에 대하여 초기변형, 편심, 부식도, 등 강관의 결함요소가 극한강도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.48-55
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• 2004

Loads on offshore structures are largely transferred to the bracing members in the form of axial forces. The detrimental effects of imperfections on compressive strength are well recognized. Damage in the members of offshore structures would significantly affect the compressive behavior of the members. As a result, such damages may also affect the ability of the structure to withstand the functional and environmental loads. It is important to be able to assess the residual strength of damaged members quickly and accurately. This will help operators to make the decision whether the member has to be repaired or not. In this study, a series of calculation is performed to study the effects of different parameters on the behavior of such damaged members under axial load. And the results of analysis are compared with those of experiment.

• 대한조선학회지
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• 제27권1호
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• pp.24-34
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• 1990

본 연구에서는 축력과 굽힘모멘트의 조합하중(組合荷重)을 받는 손상원통부재의 최종강도(最終强度)를 해석하기위하여 간이유한요소해석이론을 정식화한다. 여기서, 굽힘 및 국부손상이 존재하는 원통부재(圓筒部材)를 보요소로 모델링하며, 각요소의 접선탄성강성행렬(接線彈性剛性行列)은 기하학적 비선형 효과를 고려하여 updated Lagrangian 기법에 의하여 도출한다. 이때, 국부손상부위의 강성이 외력에 대한 저항에 기여하는 정도는 비교적 작다고 생각되므로 요소의 강성평가시에 국부손상부위의 강성은 무시한다. 요소의 소성화는 국부손상부위의 영향을 고려한 전단면(全斷面) 소성강도(塑性强度) 상관관계식을 적용하여 요소의 각절점에서 판정하며, 접선(接線) 탄소성(彈塑性) 강성행렬(剛性行列)은 소성절점법(塑性節點法)에 의하여 계산한다. 마지막으로 본 연구에서 정식화한 해석법을 바탕으로 컴퓨터프로그램을 작성하고 실험 등에 의하여 얻어진 기존의 결과에 대해 재해석하여 본해석법의 정도와 유용성을 확인한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.100-109
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• 2021

본 연구에서는 부식에 의하여 발생하는 표면 단면손상을 고려하여 인위적인 표면 단면손상이 도입된 원형인장 부재의 인장성능 변화를 평가하였다. 인장성능 평가를 위하여 부식수준에 따른 인위적인 단면손상을 손상 폭과 높이를 변화시켜 원형강관 시험체 표면에 도입하였으며, 단면손상 수준에 따른 인장성능 변화를 평가하였다. 인장강도 실험 결과, 원형단면 강관부재의 인장강도는 강관부재의 길이 방향 손상이 아닌 부재 둘레 방향 손상의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 부재의 파괴는 손상이 발생한 부재의 최소 단면에서 발생하는 것으로 나타났다. 표면에 불규칙한 손상이 도입된 강관 시험체의 단면조건을 명확하게 평가할 수 없으므로, 단면손상으로 인한 인장강도 변화를 정량적으로 비교하기 위하여 동일 단면 감소효과가 고려된 강관 부재에 대한 비선형 구조해석을 실시하였다. 비선형 구조해석 결과, 실제 부재 표면에 국부적 단면손상이 발생한 부재의 인장강도는 동일 단면 감소효과를 고려한 부재의 인장강도에 비하여 상대적으로 급격하게 저하하는 것으로 평가되었다. 국부부식과 같이 표면에 불규칙한 단면손상이 발생한 부재의 잔존인장성능은 인장시험과 등가손상 단면과 구조해석 결과로부터 평가된 상관계수를 이용하여 평가 및 예측될 수 있을 것이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제19권4호
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• pp.371-382
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• 2017

Concrete filled steel tubes are extensively applied in engineering structures due to their resistance to high tensile and compressive load and convenience in construction. But one major flaw, their vulnerability to environmental attack, can severely reduce the strength and life of these structures. Degradation due to corrosion of steel confining the concrete is one of the major durability problems faced by civil engineers to maintain these structures. The problem accelerates as inner surface of steel tube is in contact with concrete which serves as electrolyte. If it remains unnoticed, it further accelerates and can be catastrophic. This paper discusses a non-destructive degradation monitoring technique for early detection corrosion in steel tubes in CFST members. Due to corrosion, damage in the form of debonding and pitting occurs in steel sections. Guided ultrasonic waves have been used as a feasible and attractive solution for the detection and monitoring of corrosion damages in CFST sections. Guided waves have been utilized to monitor the effect of notch and debond defects in concrete filled steel tubes simulating pitting and delamination of steel tubes from surrounding concrete caused by corrosion. Pulse transmission has been used to monitor the healthy and simulated damaged specimens. A methodology is developed and successfully applied for the monitoring of concrete filled steel tubular sections undergoing accelerated chloride corrosion. The ultrasonic signals efficiently narrate the state of steel tube undergoing corrosion.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.213-222
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• 2016

극심한 대기부식 환경에 설치된 강구조물은 사용기간 증가에 따라 발생한 부식손상에 따라 구조성능의 변화나 감소가 발생할 수 있다. 본 연구는 부식손상 특징에 따른 강관부재의 압축강도 성능 변화를 평가하기 위하여 강관 시험체에 인위적인 부식손상을 도입한 후 압축강도 평가시험을 통하여 부식손상에 따른 압축강도 변화 및 거동변화를 평가하였다. 부식손상의 경우 단면에 대한 국부적인 부식손상의 형태 및 위치의 영향이 있는 것으로 평가되었으며, 국부부식 위치와 부식손상으로 인한 단면이 변화부 주위에서 국부 변형에 의한 파괴가 발생하는 것으로 분석되었다. 또한 본 연구결과를 통하여 부식의 분포 및 부식의 손상량에 따른 강관부재의 압축강도 변화관계를 부식손상량에 따라 평가할 수 있도록 제시하였다