• 콘크리트학회지
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• 제7권5호
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• pp.133-144
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• 1995

본 연구는 콘크리트 충전강관을 고층 건물의 구조부재로 이용하기 위한 연구의 일환으로서 강관의 폭두께비, 세장비와 충전콘크리트의 강도를 주요 변수로 하여 강관이 콘크리트를 단순 구속하는 경우의 재하조건으로서 일련의 실험을 콘크리트 충전강관 기둥의 역학적인 거동 특성을 고찰하였다. 얻어진 결론을 요약하면 다음과 같다. (1)구속 콘크리트의 파괴양상은 단주의 경우 시험체 단부에서의 압괴에 의한 $45^{\circ}$정도의 사인장 파괴가 이루어졌으며 장주의 경우 횡방향 휨 파괴 양상을 나타내었다. (2)원형강관으로서 콘크리트를 구속함으로서 변형능력의 향상과 동시에 콘크리트의 연성 효과를 증대시킬 수 있었다. (3)강관의 세장비, 폭두께비, 콘크리트의 강도를 고려하여 콘크리트의 구속계수를 이용하여 강관에 의해 구속된 내부 콘크리트와 충전 강관 기둥의 최대내력 산정식을 제안하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권4호
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• pp.393-403
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• 2019

Cold-formed steel (CFS) has a great potential to meet the global challenge of fast-track and durable construction. CFS members undergo large buckling instabilities due to their small wall thickness. CFS beams with corrugated webs have shown great resistance towards web buckling under flexure, when compared to the conventional I-sections. However, the magnitude of global imperfections significantly affects the performance of CFS members. This paper presents the first attempt made to experimentally study the effect of global imperfections on the structural efficiency of various strengthening schemes implemented in CFS beams with corrugated webs. Different strengthening schemes were adopted for two types of beams, one with large global imperfections and the other with small imperfections. Strength and stiffness characteristics of the beams were used to evaluate the structural efficiency of the various strengthening schemes adopted. Six tests were performed with simply supported end conditions, under four-point loading conditions. The load vs. mid-span displacement response, failure loads and modes of failure of the test specimens were investigated. The test results would compensate the lack of experimental data in this area of research and would help in developing numerical models for extensive studies for the development of necessary guidelines on the same. Strengthening schemes assisted in enhancing the member performance significantly, both in terms of strength and stiffness. Hence, providing an economic and time saving solution to such practical structural engineering problems.

• Steel and Composite Structures
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• 제1권4호
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• pp.459-480
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• 2001

The damage suffered by steel structures during the Northridge (1994) and Kobe (1995) earthquakes indicates that the fully restrained (FR) connections in steel frames did not behave as expected. Consequently, researchers began studying other possibilities, including making the connections more flexible, to reduce the risk of damage from seismic loading. Recent experimental and analytical investigations pointed out that the seismic response of steel frames with partially restrained (PR) connections might be superior to that of similar frames with FR connections since the energy dissipation at PR connections could be significant. This beneficial effect has not yet been fully quantified analytically. Thus, the dissipation of energy at PR connections needs to be considered in analytical evaluations, in addition to the dissipation of energy due to viscous damping and at plastic hinges (if they form). An algorithm is developed and verified by the authors to estimate the nonlinear time-domain dynamic response of steel frames with PR connections. The verified algorithm is then used to quantify the major sources of energy dissipation and their effect on the overall structural response in terms of the maximum base shear and the maximum top displacement. The results indicate that the dissipation of energy at PR connections is comparable to that dissipated by viscous damping and at plastic hinges. In general, the maximum total base shear significantly increases with an increase in the connection stiffness. On the other hand, the maximum top lateral displacement $U_{max}$ does not always increase as the connection stiffness decreases. Energy dissipation is considerably influenced by the stiffness of a connection, defined in terms of the T ratio, i.e., the ratio of the moment the connection would have to carry according to beam line theory (Disque 1964) and the fixed end moment of the girder. A connection with a T ratio of at least 0.9 is considered to be fully restrained. The energy dissipation behavior may be quite different for a frame with FR connections with a T ratio of 1.0 compared to when the T ratio is 0.9. Thus, for nonlinear seismic analysis, a T ratio of at least 0.9 should not be considered to be an FR connection. The study quantitatively confirms the general observations made in experimental results for frames with PR connections. Proper consideration of the PR connection stiffness and other dynamic properties are essential to predict dynamic behavior, no matter how difficult the analysis procedure becomes. Any simplified approach may need to be calibrated using this type of detailed analytical study.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권2호통권85호
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• pp.173-185
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• 2001

본 연구는 경희대학교 치과대학 교정과와 Biosstech＄^{\circledR)$이 개발한 교정용 골유착성 티타니움 임프란트를 이용하여 임프란트 매식 후 가해지는 교정력이 임프란트의 골유착에 미치는 영향과 임프란트 제거 후 손상된 치조골의 치유를 알아보기 위해 시행되었다. acid-etched type, sand-blasted type, sand-blasted & acid-etched type, 3종류의 교정용 임프란트 24개를 2마리 실험 동물의 구강 내에 식립하였다. dog1의 상하악 좌측에 식립한 6개 임프란트에는 식립 후 교정력을 주지 않았고, 우측에 식립한 6개 임프란트에는 식립 즉시 200-300gm의 교정력을 가하였다. dog2에서는 임프란트 식립후 4주의 치유기간을 기다린 후, 골 내에 고정되어 있는 모든 임프란트에 4주 동안 200-300gm의 교정력을 가하였다. 4주, 8주의 관찰 기간이 지난 후 실험 동물을 각각 희생시켜 임프란트와 주위 조직을 포함하는 비탈회 표본을 제작하여 광학 현미경하에서 검경하였다. 이 실험을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 골내 고정에 성공한 임프란트들의 식립 4주 후 조직 소견에서, 식립 즉시 교정력을 가한 임프란트와 교정력을 가하지 않은 임프란트 사이에 조직학적 차이가 없었다. 두 군 모두에서 미성숙 소주골이 임프란트 식립시 손상된 부위로 생성되고 있었으며 부분적인 골유착이 보였다. 2. 임프란트 식립 부위의 골손상이 완전히 치유되기 전에 가해진 교정력은 골유착의 진행을 방해하지 않았다. 4주의 치유기간 후 4주간 교정력을 가한 임프란트의 조직소견에서 골조직과 임프란트 계면 사이의 접촉은 더 넓은 부위로 진행되었고 나사골을 채우고 있는 신생골은 기저골의 구조와 형태를 닮은 층판골로 성숙되어 있었다. 3. 식립 후 임프란트 주위 연조직 염증이 심했던 임프란트는 대부분 탈락되거나 동요가 있었으며, 실험 동물 희생시 동요가 있었던 임프란트의 조직 소견에서 임프란트 주위는 연조직으로 둘러 쌓여 골조직과 분리되어 있었다. 4. 골내 고정에 실패한 임프란트의 식립 부위에서는 임프란트 제거 2주 후 염증 소견없이 왕성한 골형성을 나타내는 조직학적 소견이 관찰되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.393-404
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• 2008

철근콘크리트 휨 부재에서 현행 설계기준들의 처짐 계산 규정은 콘크리트의 균열 후 보의 휨강성이 감소하는 것을 반영한 유효 단면2차모멘트의 개념을 적용하고 있다. 그러나 기준식의 유효 단면2차모멘트는 하중을 받는 보의 최대 모멘트와 균열모멘트에 의하여 계산하며, 처짐에 영향을 미치는 경간, 단부구속, 단면의 크기, 하중 분포, 재료 및 단면 성질, 균열의 양과 확장 등의 여러 영향인자들에 대하여는 적절한 고려가 이루어지지 않았다. 따라서, 이 연구에서는 철근콘크리트 단순보를 대상으로 처짐 계산에 필요한 유효 단면2차모멘트에 대한 실험 자료를 제공하고, 국내 기준식 및 다른 연구자들의 제안식을 수정 보완하여 제안하는 것을 목적으로 하였다. 콘크리트강도와 피복두께, 철근비 및 철근 직경을 주요변수로 하여 총 14개의 철근콘크리트 보 실험체를 제작하였으며, 실험을 통하여 구한 유효 단면2차모멘트와 설계 기준에 의한 값, 기존의 제안식 및 본 연구에서 제안된 식에 의한 값들을 비교 분석하였다. 실험 결과를 바탕으로 균열 구간의 길이, 철근비 및 철근 한 개당 콘크리트의 유효 인장단면적을 고려하여 이 연구에서 제안한 유효 단면2차모멘트 예측식은 기존의 제안식들에 비하여 실험값에 더욱 근접한 결과를 나타내었다.

• 한국운동역학회지
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• 제16권1호
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• pp.101-108
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• 2006

The purpose of this study was to compare GRF characteristics during walking wearing jogging and roller shoes. Twelve male middle school students (age: $15.0{\pm}0.0\;yrs$, height: $173.6{\pm}5.0\;cm$, weight: $587.6{\pm}89.3\;N$) who have no known musculoskeletal disorders were recruited as the subjects. Kinematic data from six S-VHS camcorders(Panasonic AG456, 60 fields/s) and GRF data from two force platform; (AMII OR6-5) were collected while subjects walked wearing roller and jogging shoes in random order at a speed of 1.1 m/s. An event sync unit with a bright LED light was used to synchronize the video and GRF recordings. GRF data were filtered using a 20 Hz low pass Butterworth. digital filter and further normalized to the subject's body weight. For each trial being analyzed, five critical instants and four phases were identified from the recording. Temporal parameters, GRFs, displacement of center of pressure (DCP), and loading and decay rates were determined for each trial. For each dependent variable, paired t-test was performed to test if significant difference existed between shoe conditions (p <.05). Vertical GRFs at heel contact increased and braking forces at the end of initial double limb stance reduced significantly when going from jogging shoe to roller shoe condition. Robbins and Waked (1997) reported that balance and vertical GRF are closely related It seems that the ankle and knee joints are locked in an awkward fashion at the heel contact to compensate for the imbalance. The DCP in the antero-posterior direction for the roller shoe condition was significantly less than the corresponding value for the jogging shoe condition. Because the subjects tried to keep their upper body weight in front of the hip to prevent falling backward, the DCP for the roller shoe condition was restricted The results indicate that walking with roller shoes had little effect on temporal parameters, and loading and decay rates. It seems that there are differences in GRF characteristics between roller shoe and jogging shoe conditions. The differences in GRF pattern may be caused primarily by the altered position of ankle, knee, and center of mass throughout the walking cycle. Future studies should examine muscle activation patterns and joint kinematics during walking with roller shoes.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.524-530
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• 2019

연구목적: 본 논문에서는 3차원 해석프로그램을 활용하여 인터페이스 요소를 구성하고, 일반적인 부재의 특성치와 강도가 보강된 부재의 특성치 등의 실제 표현할 수 있는 물성조건을 적용하여 연결체의 복합거동 안정성을 평가하고자 하였다. 연구방법: 해석 모델은 비선형적인 재료 거동을 포함한 솔리드 요소(Solid Element)를 사용하여 빔 구조 및 원형 플랜지, 볼팅 시스템 등의 부재를 설계도면과 동일한 치수로 모델링을 완성하였고 각 부재는 하나의 복합거동연결체로 조립되는 과정에서 다른 요소유형(Element Type) 접촉면의 통일성과 매쉬(Mesh) 생성을 보다 효율적으로 제어하여 분할작업(Partition)을 수행하였으며 부재들에 활용된 강재는 Gr. 50 탄소강 재질로 모델링 하였다. 연구결과: 부재별 접촉 인접부위, 하중재하부위, 고정단 부위, 취약예상부위 등으로 하여 하중단계별 변위 및 변형, 응력상태 등을 나타내고, 유한요소 해석 후 복합거동연결체의 각 하중단계에서의 변위, 변형, 응력 등의 분포도로 영향을 검증하고 설계의 타당성을 확인하였다. 결론: 따라서 이 결과를 토대로 하여 마이크로 파일의 설계 지지력이 결정되면 복합거동 연결체의 취약 지점의 파악과 보강의 정도를 파악할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.128-138
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• 2022

본 연구에서는 원심성형으로 제작된 100MPa이상의 초고강도 콘크리트 각형보를 피암터널의 상부구조로 적용하기 위해 원심성형 보를 부모멘트 영역인 하부구조와 일체화시킨 우각부 단면에 대한 구조적인 안전성을 검증하는 것을 목적으로 실물크기의 시험체를 제작하고 하중재하시험 및 해석연구를 수행하였다. 피암터널 표준모델에 대해 시방규정에 의한 하중조합으로 설계하였을 때 상부슬래브 단부의 우각부에 최대 모멘트가 발생하는 것과 같은 효과를 기대하기 위하여 수정된 캔틸레버 형식의 구조모형 시험체를 제작하여 우각부 고정연결방법에 대한 성능과 최적연결시공법을 도출하기 위한 연구가 수행되었다. 실험결과, 개발된 고정연결장치는 형상과 연결방식에 상관없이 모두 안정적인 휨 거동을 나타내었다. 또한, 시험체는 파괴시까지 고정연결장치에 의해 연결된 원심성형 PSC 각형보와 상부슬래브가 일체 거동을 하는 것으로 나타나 고정연결장치의 성능이 매우 우수한 것으로 확인되었다. FEM 해석에 따른 우각부 해석모델의 거동은 재하실험과 비교하여 강성이 미소하게 나타났으나 전체적인 거동이 거의 유사하게 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발한 원심성형 각형보와 벽체간의 우각부 연결부를 시공함에 있어 구조적으로 문제가 없을 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권2호
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• pp.267-287
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• 2016

The seismic performance of the ordinary steel reinforced concrete (SRC) columns has no significant improvement compared to the reinforced concrete (RC) columns mainly because I, H or core cross-shaped steel cannot provide sufficient confinement for core concrete. Two improved SRC columns by constructing with new-type shaped steel were put forward on this background, and they were named as enlarging cross-shaped steel and diagonal cross-shaped steel for short. The seismic behavior and carrying capacity of new-type SRC columns have been researched theoretically and experimentally, while the shear behavior remains unclear when the new-type columns are joined onto SRC beams. This paper presents an experimental study to investigate the shear capacity of new-type SRC joints. For this purpose, four new-type and one ordinary SRC joints under low reversed cyclic loading were tested, and the failure patterns, load-displacement hysteretic curves, joint shear deformation and steel strain were also observed. The ultimate shear force of joint specimens was calculated according to the beam-end counterforce, and effects of steel shape, load angel and structural measures on shear capacity of joints were analyzed. The test results indicate that: (1) the new-type SRC joints display shear failure pattern and has higher shear capacity than the ordinary one; (2) the oblique specimens have good bearing capacity if designed reasonably; and (3) the two proposed construction measures have little effect on the shear capacity of SRC joints embedded with diagonal cross-shaped steel. Based on the mechanism observed from the test, the formulas for calculating ultimate shear capacity considering the main factors (steel web, stirrup and axial compression ratio) were derived, and the calculated results agreed well with the experimental and simulated data.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.397-401
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• 2008

Knowledge of dynamic characteristics of structural elements often can make difference between success and failure in the design of structure due to resonance effect. In this paper an analytical model of a cantilever beam having midpoint load is considered for structural optimization. This involves creating the geometry which allows parametric study of all design variables. For that purpose optimization of cantilever beam is elaborated in order to find the optimum geometry which minimizes its volume eventually for minimum weight using ANSYS. But such geometry could be obtained by different combinations of width and height, so that it may have the same cross sectional area yet different dynamic behavior. So for optimum safe design, besides minimum volume it should have minimum vibration as well. In order to predict vibration different dynamic analyses are performed simultaneously to solve the eigenvalues problem assuming no damping initially through MATLAB simulations using state space form for modal analysis, which identifies the resonant frequencies and mode shapes belonging to the lowest three modes of vibration. And next by introducing damping effects tip displacement, bending stress and the vertical reaction force at the fixed end is evaluated under some dynamic load of varying frequency, and finally it is discussed how resonance can be avoided for particular design. Investigation of results clearly shows that only structural analysis is not enough to predict the optimum values of dimension for safe design. Potentially this technique will meet maintenance and cost goals of many organizations particularly for the application where dynamic loading is invertible and helps a lot ensuring that the proposed design will be safe for both static and dynamic conditions.