• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.143-154
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• 2014

본 연구에서는 부분강절 뼈대구조물의 비탄성 좌굴해석기법을 제시하기 위하여, 이전의 연구[16]에서 제시되었던 부분강절 뼈대구조의 엄밀한 강도행렬과 선형해석을 위한 탄성 및 기하학적 강도행렬을 도입하고 비탄성 좌굴해석을 위해 도로교시방서의 극한내하력 기준과 EF법을 이용하여 부분강절 뼈대구조의 비탄성 좌굴해석 프로그램을 새롭게 개발하였다. 본 연구에서 제시한 부분강절 뼈대구조의 접선강도행렬은 안정함수를 사용함에 따라 부재 당 하나의 요소만으로 정확한 비탄성 좌굴해석 결과를 얻을 수 있으며 고유벡터를 이용하여 비탄성 좌굴형상을 얻을 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 엄밀한 접선강도행렬에 대해 Taylor 전개를 수행하여 4차항까지 고려함으로서 탄성 강도행렬과 기하학적 강도행렬을 유도하고 선형화된 좌굴해석기법을 제시하였다. 결국, 접선강도행렬을 이용한 비선형 해석프로그램(M1)과 탄성 및 기하학적 강도행렬을 이용한 선형 해석프로그램(M2)이 개발되었으며 이를 이용하여 부분강절로 연결된 뼈대구조물의 비탄성좌굴에 대한 시스템 좌굴하중과 개별부재의 유효좌굴계수를 제시함에 따라 부분강절이 전체 구조계의 좌굴과 개별부재의 유효좌굴길이에 미치는 영향을 다양한 해석예제를 통해 조사하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.25-36
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• 2004

노상 및 보조기층 등 포장하부기초의 강성도 평가를 위해 공내재하시험이 효과적으로 사용될 수 있다. 현재 국내에서 포장하부기초 강성도의 평가를 위해 사용되는 가장 실용적인 방법은 평판재하시험 (PBT)과 CBR 시험을 들 수 있다. 그러나 이 방법들은 시험법 자체가 안고있는 불합리성과 결과치의 변화가 크다는 단점으로 인해 결과의 신뢰도가 떨어진다. 주 연구에서는 공내재하시험기를 사용한 포장하부기초 강성도의 평가방법과 시험절차의 개발 가능성을 검토하였다. 개발된 시험법의 평가를 위해 현장 평판재하시험 결과와 비교하였으며 이로부터 공내재하시험 재재하 탄성계수($E_R$)와 평판재하시험 (PBT) 수직지반 반력계수 k와의 유효한 상관도를 설정할 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권6호
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• pp.641-649
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• 2020

The determination of midtower longitudinal stiffness has become an essential component in the preliminary design of multi-tower suspension bridges. For a specific multi-tower suspension bridge, the midtower longitudinal stiffness must be controlled within a certain range to meet the requirements of sliding resistance coefficient and deflection-to-span ratio. This study presents a numerical method to divide different types of midtower and determine rational range of longitudinal stiffness for rigid midtower. In this method, influence curves of midtower longitudinal stiffness on sliding resistance coefficient and maximum vertical deflection-to-span ratio are first obtained from the finite element analysis. Then, different types of midtower are divided based on the regression analysis of influence curves. Finally, rational range for longitudinal stiffness of rigid midtower is derived. The Oujiang River North Estuary Bridge which is a three-tower four-span suspension bridge with two main spans of 800m under construction in China is selected as the subject of this study. This will be the first three-tower four-span suspension bridge with steel truss girders and concrete midtower in the world. The proposed method provides an effective and feasible tool for engineers to design midtower of multi-tower suspension bridges.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제51권3호
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• pp.377-402
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• 2014

In this study, optimal distribution of springs which supports a cantilever beam is investigated to minimize two objective functions defined. The optimal size and location of the springs are ascertained to minimize the tip deflection of the cantilever beam. Afterwards, the optimization problem of springs is set up to minimize the tip absolute acceleration of the beam. The Fourier Transform is applied on the equation of motion and the response of the structure is defined in terms of transfer functions. By using any structural mode, the proposed method is applied to find optimal stiffness and location of springs which supports a cantilever beam. The stiffness coefficients of springs are chosen as the design variables. There is an active constraint on the sum of the stiffness coefficients and there are passive constraints on the upper and lower bounds of the stiffness coefficients. Optimality criteria are derived by using the Lagrange Multipliers. Gradient information required for solution of the optimization problem is analytically derived. Optimal designs obtained are compared with the uniform design in terms of frequency responses and time response. Numerical results show that the proposed method is considerably effective to determine optimal stiffness coefficients and locations of the springs.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.110-122
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• 2008

Pneumatic vibration isolator typically consisting of dual-chamber pneumatic springs and a rigid table are widely employed for proper operation of precision instruments such as optical devices or nano-scale equipments owing to their low stiffness- and high damping-characteristics. As environmental vibration regulations for precision instruments become more stringent, it is required to improve further the isolation performance. In order to facilitate their design optimization or active control, a more accurate mathematical model or complex stiffness is needed. Experimental results we obtained rigorously for a dual-chamber pneumatic spring exhibit significantly amplitude dependent behavior, which cannot be described by linear models in earlier researches. In this paper, an improvement for the complex stiffness model is presented by taking two major considerations. One is to consider the amplitude dependent complex stiffness of diaphragm necessarily employed for prevention of air leakage. The other is to employ a nonlinear model for the air flow in capillary tube connecting the two pneumatic chambers. The proposed amplitude-dependent complex stiffness model which reflects dependency on both frequency and excitation amplitude is shown to be very valid by comparison with the experimental measurements. Such an accurate nonlinear model for the dual-chamber pneumatic springs would contribute to more effective design or control of vibration isolation systems.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제8권2호
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• pp.99-116
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• 2014

The American Concrete Institute (ACI) 318-11 permits the use of the moment magnifier method for computing the design ultimate strength of slender reinforced concrete columns that are part of braced frames. This computed strength is influenced by the column effective length factor K, the equivalent uniform bending moment diagram factor $C_m$ and the effective flexural stiffness EI among other factors. For this study, 2,960 simple braced frames subjected to short-term loads were simulated to investigate the effect of using different methods of calculating the effective length factor K when computing the strength of columns in these frames. The theoretically computed column ultimate strengths were compared to the ultimate strengths of the same columns computed from the ACI moment magnifier method using different combinations of equations for K and EI. This study shows that for computing the column ultimate strength, the current practice of using the Jackson-Moreland Alignment Chart is the most accurate method for determining the effective length factor. The study also shows that for computing the column ultimate strength, the accuracy of the moment magnifier method can be further improved by replacing the current ACI equation for EI with a nonlinear equation for EI that includes variables affecting the column stiffness and proposed in an earlier investigation.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.129-136
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• 1999

The use of strut preloading method is gradually increasing in braced excavations in Korea. And it is necessary to analyse the effects of strut preloading on the wall deflection, bending moment and strut axial force etc. In this study, by using the analysis method of beams on elasto-plastic foundations, parametric studies of correlation between preloading and earth retaining structures in sandy soils were peformed in strut preloading application. As results, about 50% of design strut load was effective as a preloading force in considering the displacement and member forces of structures. And at least the effective stiffness of strut should be over 25% of the ideal value in order to restrain the excessive increase of wall deflection and bending moments. In order to protect excessive movements in braced excavation, to preload the strut was rather effective way than to increase the stiffness of strut and braced wall, but the excessive axial force of strut should be checked simultaneously.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권6호
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• pp.639-650
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• 2017

The objective of this paper is to obtain three-dimensional (3D) effective properties for layered composites with imperfect interfaces using mechanics of structure genome. The imperfect interface is modeled using linear traction-displacement model that allows small infinitesimal displacement jump across the interface. The predictions obtained from the current analysis are compared with the 3D finite element analysis (FEA). In this study, it is found that the present model shows excellent agreement with the results obtained using 3D FEA by employing periodic boundary conditions. The prediction also reveals that in-plane longitudinal and shear moduli, and all Poisson's ratios are observed to be not affected by the interfacial stiffness while the predictions of transverse longitudinal and shear moduli are significantly influenced by interfacial stiffness.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.53-60
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• 2003

무게중심이 높은 차량은 코너링 시에 전복되는 위험을 방지하기 위해 서스펜션 롤 강성이 매우 커야 한다. 어떤 경우에는 효과적인 롤 강성이 주로 타이어 컴플라이언스에 의해 결정되는데, 그러한 경우에는 히브(heave) 진동의 감쇠를 위해 사용되는 쇽업쇼바는 롤 진동을 억제하는 데에는 별다른 효과가 없다. 따라서, 차량의 측면에 돌풍이 불거나 차량이 불규칙한 도로면을 통과하게 될 경우 차량이 좌우로 심하게 흔들리게 된다. 본 연구에서는 무게중심이 높은 차량의 안정성을 향상시키기 위해서 롤 모드 상에서 댐핑을 증가시킬 수 있는 제어기법이 제안되었다. 롤 운동의 댐핑을 제공하기 위해 요구되는 궤환신호로 앞 또는 뒤 또는 앞 뒤 바퀴의 조향각이 사용되었다. 그 이유는 그 신호들이 롤 운동과 매우 밀접하게 관련이 있기 때문이다. 제안된 제어기법은 중고속에서 매우 효과적이고 쇽업쇼바와는 달리 외적 입력에 대해 외란 모멘트를 생성하지 않고 롤 모드를 안정화시키는 것이 가능하다. 이론적으로 제시된 제어기법에 대한 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.39-49
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• 2002

본 연구에서는 저경도 고무받침 시험체의 다양한 특성실험을 통하여 저경도 고무받침의 특성을 파악하였다. 고무받침의 파악하고자 하는 특성은 변위 의존성, 반복재하특성, 진동수 의존성, 면압 의존성, 온도 의존성, 극한전단특성, 수직강성 및 전단변형능력 등이다. 특성실험결과, 저경도 고무받침의 특성치는 변위와 면압의 영향을 크게 받는 것으로 나타났으며, 진동수가 증가할수록 유효강성과 등가감쇠비가 조금 증가하며, 반복재하의 영향을 거의 받지 않았다. 그리고 대변형에 의해 변형경화 영역을 경험한 고무받침은 전단탄성계수가 저하되나, 시간이 경과하면서 일부 회복됨을 확인하였다. 끝으로, 전단파괴실험을 수행하였으며, 축소 시험체의 경우에 전단파괴가 전단변형률 490% 근처에서 진행되었고 실물의 경우에는 430%에서 진행되었다