• Structural Engineering and Mechanics
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• 제4권2호
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• pp.139-148
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• 1996

Vector algorithms and the relative importance of the four basic modules (computation of element stiffness matrices, assembly of the global stiffness matrix, solution of the system of linear simultaneous equations, and calculation of stresses and strains) of a finite element computer program for inelastic analysis of reinforced concrete shells are presented. Performance of the vector program is compared with a scalar program. For a cooling tower problem, the speedup factor from the scalar to the vector program is 34 for the element stiffness matrices calculation, 25.3 for the assembly of global stiffness matrix, 27.5 for the equation solver, and 37.8 for stresses, strains and nodal forces computations on a Gray Y-MP. The overall speedup factor is 30.9. When the equation solver alone is vectorized, which is computationally the most intensive part of a finite element program, a speedup factor of only 1.9 is achieved. When the rest of the program is also vectorized, a large additional speedup factor of 15.9 is attained. Therefore, it is very important that all the modules in a nonlinear program are vectorized to gain the full potential of the supercomputers. The vector finite element computer program for inelastic analysis of RC shells with layered elements developed in the present study enabled us to perform mesh convergence studies. The vector program can be used for studying the ultimate behavior of RC shells and used as a design tool.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.169-179
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• 2005

탄성 및 비탄성좌굴 고유치해석법을 이용하여 강절프레임의 보-기둥부재의 유효좌굴길이를 산정하는 개선된 방법을 제시한다. 이를 위하여 먼저 설계기준에 제시된 압축재의 내하력 곡선식으로부터 접선계수이론(tangent modulus theory)에 근거하여 세장비-접선계수(tangent modulus), 응력-변형률 곡선식을 유도한다. 이때 안정함수를 이용하여 보-기둥요소의 접선강성행렬을 얻고, 비탄성 좌굴 고유치해석법을 제시하며 이를 이용하여 유효좌굴길이를 산정하는 방법을 제시한다. 해석예제를 통하여 강절프레임에 탄성 및 비탄성좌굴해석법에 의한 유효좌굴길이 비교결과를 제시하고, 매개변수 연구 결과를 제시한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.633-642
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• 2007

하중저항계수설계법(LRFD)은 종래 설계법의 결점을 개선한 설계법임에도 불구하고 구조계와 개별부재간에 강도와 안정에 대한 상호작용을 정확하게 고려하지 못하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 전체 구조물의 비선형비탄성해석을 수행하여야 한다. 현재 여러 선진국의 설계기준에서는 구조물의 거동과 강도를 합리적으로 예측하기 위하여 비선형비탄성해석을 사용할 수 있도록 하고 있다. 본 연구에서는 구조시스템의 내하력을 정확히 파악할 수 있는 실용적인 비선형비탄성해석법을 이용한 LRFD 설계법을 제안하였다. 실무에 사용하기 위한 설계 형식, 모델링 시 고려사항 및 설계 시 고려사항에 대하여 기술하였다. 또한 제안된 방법을 사용하여 다양한 예제설계를 수행하였고 AISC-LRFD의 선형탄성해석을 이용한 설계결과와 소요 물량을 비교함으로서 그 경제성과 타당성을 검토하였다. 그 결과 제안된 LRFD설계법은 기존의 LRFD에 비해 구조물의 종류에 따라 최대 24%의 강재 절감효과를 얻을 수 있는 경제적인 설계방법임을 입증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.101-112
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• 2000

In many structures, the masonry infill panels have been used for architectural reasons and their influence on the structure is often ignored by engineers. However, it has been recognized that the presence of masonry infills may debates. Recently, the pushover analysis technique is used for the prediction of the inelastic behaviors of structures in the seismic evaluation of existing buildings. However, the reliability of this analysis method has not been fully checked with the test results, particularly in the case of masonry-infilled frames. The objective of this study is to verify the correlation between the experimental and analytical reponses of a high-rise masonry-infilled reinforced concrete frame using DRAIN-2DX program and the test results performed previously. It is concluded from this comparison that the strength and stiffness of members can be predicted with quite high reliability while the ductility capacity of members can not be described reasonably.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권5호
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• pp.1237-1258
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• 2015

This paper proposes a simple inelastic analysis approach to efficiently map out the complete nonlinear post-collapse (strain-softening) response and the maximum load capacity of axially loaded concrete encased steel composite columns (stub and slender). The scheme simultaneously incorporates the influences of difficult instabilizing phenomena such as concrete confinement, initial geometric imperfection, geometric nonlinearity, buckling of reinforcement bars and local buckling of structural steel, on the overall behavior of the composite columns. The proposed numerical method adopts fiber element discretization and an iterative M${\ddot{u}}$ller's algorithm with an additional adaptive technique that robustly yields solution convergence. The accuracy of the proposed analysis scheme is validated through comparisons with various available experimental benchmarks. Finally, a parametric study of various key parameters on the overall behaviors of the composite columns is conducted.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.217-231
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• 2012

HSB 고강도 강재를 적용한 균일모멘트를 받는 세장 복부판을 갖는 강거더에 대하여 비탄성 횡비틂좌굴 거동을 상용 ABAQUS 프로그램을 이용하여 비선형 유한요소해석으로 분석하였다. 해석대상 강거더는 압축플랜지의 국부좌굴이 휨강도를 지배하지 않도록 플랜지는 조밀 또는 비조밀 요소에 해당하는 세장비를 갖도록 설계하였으며, 횡방향 비지지길이는 탄성 횡비틂좌굴 강도 이상의 휨강도를 갖도록 선정하였다. HSB600 및 HSB800 강재로 제작된 균질단면 강거더와 HSB800과 SM570-TMC 강재를 동시에 적용한 하이브리드 단면를 고려하였고, 일반강재와의 상대적인 비교를 위하여 SM490-TMC 균질단면 강거더에 대한 해석도 수행하였다. 비선형 유한요소해석 시에는 플랜지와 복부판을 쉘요소로, 강재는 탄소성-변형경화 재료로 모델링하였다. 초기변형과 단면의 잔류응력을 고려하였으며 이들이 비탄성 횡비틂좌굴 영역에서 휨거동에 미치는 영향을 분석하였다. 총 64개의 해석대상 강거더에 대하여 FE 해석과 설계식에 의한 휨저항강도를 비교한 결과, HSB 강재를 적용한 균질단면 및 하이브리드 단면 거더의 비탄성 횡비틂좌굴에 의한 휨강도는 현 AASHTO LRFD 압축플랜지 휨강도 탄성 설계규정을 적용하여 산정할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6A호
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• pp.399-409
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• 2012

비세장 복부판을 갖고 균일모멘트를 받는 HSB 강재가 적용된 플레이트거더의 비탄성 횡비틀림좌굴 영역 휨강도 특성을 비선형 유한요소해석으로 분석하였다. HSB600 및 HSB800 강재로 제작된 균질단면 강거더와 HSB800 강재와 SM570-TMC 강재를 함께 적용한 하이브리드단면 거더를 고려하였으며, 일반강재와의 상대 비교를 위하여 SM490-TMC 강거더에 대한 해석도 수행하였다. 해석대상 비합성 I-거더 단면의 플랜지와 복부판을 쉘요소로 모델링하고 ABAQUS 프로그램을 이용하여 재료 및 기하학적 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 강재는 탄소성-변형경화 재료로 모델링하였고 초기변형과 단면의 잔류응력을 고려하였으며, 이들이 비탄성 횡비틀림좌굴 영역에서 휨거동에 미치는 영향을 분석하였다. HSB 고강도강을 적용한 플레이트거더의 FE 해석과 한계상태법 도로교설계기준, AASHTO LRFD, Eurocode 등 국내외 주요 설계기준에 의한 공칭휨강도와 비교하고 이들 설계기준을 평가하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.131-136
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• 2006

It is important to evaluate energy absorption capacity of frames required during a design earthquake. An inelastic computer analysis based on mathematical modelling of energy absorbing frames and elements makes it possible to evaluate required energy absorption capacity. But such an analysis sometimes consumes much computation time particularly in case of complicated structural system. This paper presents a proposal to predict energy absorption of multi-bent steel frames by simple equivalent linear method.

• 전산구조공학
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• 제5권1호
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• pp.83-89
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• 1992

사용하중하의 철근콘크리트 스래브의 비탄성 처짐을 산정하는 실용적인 방법을 제시하였다. 선형 유한요소 해석의 탄성해석결과와 설계된 철근량을 이용하여 비탄성 처짐계수(.betha.)를 결정하고, 이를 이용하여 설계된 슬리브의 사용성을 검토하기 위한 사용하중하의 처짐을 구할 수 있도록 하였다. 모서리에 지지된 슬래브 예에서 제시한 방법으로 구한 비탄성처짐과 실험 및 비선형해석 결과와 비교해 본 결과 서로 매우 잘 일치함을 보여주었다. 제시된 방법을 비정형 슬래브 설계에 응용한 문제도 고려하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.137-146
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• 1999

Analysis of R/C columns requires modeling of the plastic hinge region, as well as nonlinear material characteristics. This becomes a challenging task in view of the nonlinearity of both steel and concrete. Furthermore, formation and progression of plasticity in the hinge is a difficult phenomenan to simulate, especially under reversed cyclic loading and decaying strength conditions. This research provide one analytical model employed in column analysis, including the analysis procedure for establishing inelastic force-deformation relationships. The analytical results show good correlation with experimental data. The employed procedure with the adopted analytical models can be used to compute inelastic displacements of concrete columns with welded reinforcement grids. The inelastic deformability beyond the peak was similar to those indicated by columns with conventional ties. The superior performance of columns with welded grids may be attributed to the improved confinement characteristics of grids associated with increased rigidity of welded ties.