• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권6호
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• pp.1065-1084
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• 2016

The analysis and design of skeletal structures is greatly influenced by the behaviour of beam-to-column connections, where patented designs have led to a wide range of types with differing structural quantities. The behaviour of beam-to-column connections plays an important role in the analysis and design of framed structures. This paper presents an overview of the influence of connection behaviour on structural stability, in the in-plane (bending) mode of sway. A computer-based method is presented for geometrically nonlinear plane frames with semi-rigid connections accounting for shear deformations. The analytical procedure employs transcendental modified stability functions to model the effect of axial force on the stiffness of members. The member stiffness matrix were found. The critical load has been searched as a suitable load parameter for the loss of stability of the system. Several examples are presented to demonstrate the validity of the analysis procedure. The method is readily implemented on a computer using matrix structural analysis techniques and is applicable for the efficient nonlinear analysis of frameworks. Combined with a parametric column effective length study, connection and frame stiffness are used to propose a method for the analysis of semi-rigid frames where column effective lengths are greatly reduced and second order (deflection induced) bending moments in the column may be distributed via the connectors to the beams, leading to significant economies.

• 전산구조공학
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• 제2권2호
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• pp.93-99
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• 1989

1960년대 이후 구조공학자들이 구조해석 및 설계시의 고려대상(하중, 부재저항력 등)에 내재하는 불확실성을 구조물 안전도의 중요 영향인자로 인식하게 됨에 따라 확률이론을 도입한 구조해석 및 설계법이 급속히 발달하였고, 이 분야의 연구결과에 히입어 최근에는 기존 시방서에 이러한 설계법의 도입이 활발히 이루어지고 있다. 이러한 세계적인 경향에 맞추어, 국내에서도 확률론적 설계법을 도입하기 위해서는 설계시 고려되어야 하는 작용하중의 확률적 특성을 규명하는 연구가 선행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 아파트에 작용하는 적재하중의 자료를 체계적으로 수집, 통계처리하여 확률적 특성을 분석하였다. 또한 이 자료를 이용하여 사용기간 동안의 극한값을 분석하여 현행 설계하중과 비교하였고, 부재별로 합리적인 설계하중안을 제시하였다.

• Computers and Concrete
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• 제2권6호
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• pp.455-479
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• 2005

This paper describes a 2D nonlinear finite element analysis (NLFEA) platform that combines heat flow analysis with realistic analysis of cracked reinforced concrete structures. The behavior models included in the structural analysis are mainly based on the Modified Compression Field Theory and the Distributed Stress Field Model. The heat flow analysis takes into account time-varying thermal loads and temperature-dependent material properties. The capability of 2D nonlinear transient thermal analysis is then implemented into a nonlinear finite element analysis program VecTor2(C) for 2D reinforced concrete membranes. Analyses of four numerical examples are performed using VecTor2, and results obtained indicate that the suggested nonlinear finite element analysis procedure is capable of modeling the complete response of a concrete structure to thermal and mechanical loads.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.73-82
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• 2015

지진하중 풍하중 등에 의한 횡적 거동 분석시, 민감도 해석은 구조 모델의 입력변수의 변화에 따른 횡적 거동의 특성을 분석하고 그에 따른 상대적 주요 변수를 찾는 것을 목적으로 한다. 따라서 민감도 해석은 건축물의 구조 진단과 보수 보강 분야에서 특히 중요하다. 본 논문에서는 동일한 높이에서 다이아그리드 가새부재의 설치 각도를 변화 시키면서 TDA이론을 적용한 선형정적 해석법으로 민감도 해석을 수행하였다. 지진하중의 영향이 큰 중층 건축물에서는 모듈의 설치 각도가 $58^{\circ}$일 때 가새부재가 가장 주요한 변수로 판별되었고, 풍하중의 영향이 큰 고층 건축물에서는 모듈의 설치 각도가 $67.4^{\circ}$일 경우 가새부재가 가장 주요한 변수로 판별되어 시스템 적용의 효율성을 입증하였다. 또한 구간별 민감도는 12층에서 36층 모델의 경우 중상층부에서 가장 크게 나타났으며, 고층 건축물의 경우 하부에서 가장 큰 민감도값이 산출되었다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.297-300
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• 2008

High pressure is involved during injection molding operation specially packing phase. Cracks in the mold are often occurred by high cavity pressure. In this study, structural analysis of mold has been performed using commercial softwares, Abaqus and Ansys, to investigate cause of crack in the injection mold. Structural analysis contains four cases: stress distribution according to the cavity pressure, stress concentration according to the boundary conditions, stress concentration for inter-locking design of mold, and stress concentration for distributed cavity pressure. Through this study it was observed that the locations of stress concentrations were coincident with locations of crack. Robust mold design is being required to withstand high cavity pressure.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.743-754
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• 2020

This study provides an insight of the nonlinear behavior of the Offshore Wind Turbine (OWT) structure using the distributed plasticity approach. The fiber section beam-column element is applied to construct the finite element model. The accuracy of the proposed model is verified using linear analysis via the comparison of the dynamic characteristics. For collapse risk assessment of OWT, the nonlinear effects considering the earthquake Incident Angle (IA) have been evaluated first. Then, the Incremental Dynamic Analysis (IDA) has been executed using a set of 20 near-fault records. Lastly, fragility curves are developed to evaluate the vulnerability of structures for different limit states. Attained results justify the accuracy of the proposed approach for the structural response against the ground motions and other environmental loads. It indicates that effects of static wind and wave loads along with the earthquake loads should be considered during the risk assessment of the OWT structure.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.545-555
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• 2002

이 논문에서는 여러개의 비틀림보강재를 갖는 코아구조물의 비틀림거동을 구하기 위한 매트릭스 해석방법을 제안하였다. 몇가지의 가정을 토대로 등분포와 삼각분포, 그리고 구조물 상단에 집중 비틀림하중이 작용하는 경우에 대한 응력과 변위식들을 유도하였으며 비틀림각과 응력을 최소화하기 위한 보강위치를 추정하기 위하여 보강재의 위치를 이동시켜 가변서 위치변화가 코아의 비틀림거동에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 본 이론해석의 신뢰성을 고찰하기 위하여 비틀림보강재가 설치된 해석모델틀을 토대로 본 이론에서 구한 응력과 변위를 MIDAS-GEN프로그램에 의한 결과와 비교하였고, 만족할 만한 결과를 얻었다. 비록 컴퓨터를 이용한 3차원해석이 일반적인 구조해석 방법으로 다가왔으나 비용과 시간이 많이 소요되므로 모든 경우에서 최적의 수단이 될 수는 없다. 본 연구에서 제시된 공식들은 초기 설계단계에서 비틀림하중을 받는 실제 코아구조물의 응력과 변위를 추정하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.33-40
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• 2020

광섬유를 이용한 구조물 건전도 모니터링은 다양한 연구가 이루어졌다. 광섬유는 다중 및 분포로 변형률을 계측 할 수 있다. 광섬유 센서 중, FBG 센서는 동적 응답 계측과 정밀도가 높은 장점이 있지만, 계측 포인트의 제한이 있다. 분포형 광섬유 센서는 계측 포인트가 1000개가 넘지만, 샘플링 속도가 낮아 동적 계측이 불가능하다. 본 연구에서는 FBG와 브릴루안 상관영역 측정법의 장점만을 이용한 하이브리드 신경망 센서 계측 시스템이 제안하였다. 광섬유 브래그 격자를 포함한 광섬유를 이용하여 정적응답과 동적 응답을 선택적으로 계측 할 수 있는 계측 시스템이다. 제안된 시스템검증을 위하여 실내 실험을 수행하였으며, 기존의 센서와의 비교를 통해 정확도와 재현성을 검증하였다. 제안된 시스템을 활용하여, 동적 응답을 상시 계측하고, 전역적인 구조물의 상태를 평가한다. 이상 상태가 감지 되면, 분포형 계측 시스템을 이용하여 정적 응답을 계측하여, 구조물의 국부적인 상태를 평가한다. 제안된 시스템을 통해 효율적인 구조물 건전도 모니터링에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제7권6호
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• pp.1061-1070
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• 2014

An iterative hybrid structural dynamic reliability prediction model has been developed under multiple-time interval loads with and without consideration of stochastic structural strength degradation. Firstly, multiple-time interval loads have been substituted by the equivalent interval load. The equivalent interval load and structural strength are assumed as random variables. For structural reliability problem with random and interval variables, the interval variables can be converted to uniformly distributed random variables. Secondly, structural reliability with interval and stochastic variables is computed iteratively using the first order second moment method according to the stress-strength interference theory. Finally, the proposed method is verified by three examples which show that the method is practicable, rational and gives accurate prediction.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권3호
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• pp.421-433
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• 2020

Masonry infills are normally considered as non-structural elements in design practice, therefore, the interaction between the bounding frame and the strength contribution of masonry infills is commonly ignored in the seismic analysis work of the RC frames. However, a number of typical RC frames with irregular distributed masonry infills have suffered from undesirable weak-story failure in major earthquakes, which indicates that ignoring the influence of masonry infills may cause great seismic collapse risk of RC frames. This paper presented the investigation on the risk of seismic collapse of RC frames with irregularly distributed masonry infills through a large number of nonlinear time history analyses (NTHAs). Based on the results of NTHAs, seismic fragility curves were developed for RC frames with various distribution patterns of masonry infills. It was found that the existence of masonry infills generally reduces the collapse risk of the RC frames under both frequent happened and very strong earthquakes, however, the severe irregular distribution of masonry infills, such as open ground story scenario, results in great risk of forming a weak story failure. The strong-column weak-beam (SCWB) ratio has been widely adopted in major seismic design codes to control the potential of weak story failures, where a SCWB ratio value about 1.2 is generally accepted as the lower limit. In this study, the effect of SCWB ratio on inter-story drift distribution was also parametrically investigated. It showed that improving the SCWB ratio of the RC frames with irregularly distributed masonry infills can reduce inter-story drift concentration index under earthquakes, therefore, prevent weak story failures. To achieve the same drift concentration index limit of the bare RC frame with SCWB ratio of about 1.2, which is specified in ACI318-14, the SCWB ratio of masonry-infilled RC frames should be no less than 1.5. For the open ground story scenario, this value can be as high as 1.8.