• 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.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.301-310
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• 2006

면외로 적절히 구속되어 있는 아치의 극한강도는 소성 휨모멘트와 면내 연구는 압축력을 받는 고정지점 포물선 아치의 면내 좌굴 거동과 강도에 관한 연구를 수행하고, 압축력과 휨모멘트를 받는 고정지점 포물선 아치로 연구를 확장하였다. 본 연구 결과 한계 세장비를 제안하여 아치의 좌굴 모드를 구분하는 방법을 제안하였으며, 직선기둥의 좌굴곡선을 이용하여 압축력을 받는 고정지점 포물선 아치의 극한하중을 평가하였다. 마지막으로 직선 부재의 보-기둥 연성식을 수정하여 고정지점을 갖는 포물선 아치에 적용하였다.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제5권2호
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• pp.91-104
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• 2012

There is relatively little numerical study on the behavior of eccentrically loaded high strength rectangular concrete-filled steel tubular (CFST) slender beam-columns with large depth-to-thickness ratios, which may undergo local and global buckling. This paper presents a multiscale numerical model for simulating the interaction local and global buckling behavior of high strength thin-walled rectangular CFST slender beam-columns under eccentric loading. The effects of progressive local buckling are taken into account in the mesoscale model based on fiber element formulations. Computational algorithms based on the M$\ddot{u}$ller's method are developed to obtain complete load-deflection responses of CFST slender beam-columns at the macroscale level. Performance indices are proposed to quantify the performance of CFST slender beam-columns. The accuracy of the multiscale numerical model is examined by comparisons of computer solutions with existing experimental results. The numerical model is utilized to investigate the effects of concrete compressive strength, depth-to-thickness ratio, loading eccentricity ratio and column slenderness ratio on the performance indices. The multiscale numerical model is shown to be accurate and efficient for predicting the interaction buckling behavior of high strength thin-walled CFST slender beam-columns.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권4호통권77호
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• pp.439-447
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• 2005

아치 리브가 수직 하중을 받는 경우, 예기치 않게 면내 방향으로 좌굴이 발생될 수 있다. 따라서 설계자는 아치 리브의 면내 안정성을 설계 시 반드시 고려해야 한다. 본 논문에서는 유한 요소 해석을 통하여 수직 등분포 하중을 받는 고정지점 포물선 아치 리브의 탄성, 비탄성 면내 좌굴 강도를 연구하였다. 본 연구에서 사용된 아치 리브의 스냅-스루 현상과 비탄성 거동을 모사하기 위한 유한 요소 해석 모델은 기존 연구자들의 실험 결과를 이용하여 검증되었다. 또한 아치 리브의 면내 극한 강도를 결정하기 위하여 대변형과 재료의 비탄성, 잔류응력을 고려하였으며, 마지막으로 유한 요소 해석의 결과를 EC3 설계기준과 비교, 분석 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3495-3501
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• 2013

연속경간을 가지는 I형강 교량은 내부 지점 부근에 상대적으로 큰 부모멘트가 발생하게 된다. 따라서 경제적인 단면 활용을 위하여 내부지점부위의 상부 및 하부 플랜지에 플레이트를 보강한 변단면을 사용하고 있다. 본 논문에서는 기존 탄성 횡-비틀림 좌굴식에 관한 연구를 토대로 하여 비탄성 구간에 있는 일축대칭 I형 양단 스텝보의 횡-비틀림 좌굴강도 해석을 실시하였다. 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS가 사용되었으며, 회귀분석프로그램을 활용하여 간편 설계식을 제안하였다. 양단 스텝보에 순수휨이 작용할 때를 고려하였으며, 비선형 해석을 위해 잔류응력 및 초기변형을 고려하였다. 본 연구를 통하여 개발 제안된 식은 일축대칭 스텝보의 비탄성 횡-비틀림 좌굴 강도에 널리 사용될 수 있으며 유사연구에 크게 기여할 것이다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.228-234
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• 1998

The buckling is one of the major two nonlinear problems. One is the material non-linearity and other is the geometrical nonlinear. Material non-linearity has occurred when the buckling stress of material exceeded the yield stress of material. The material non-linearity must be taken into account when the buckling analysis of thick plate is performed. In this study, inelastic modulus that is used to calculate the buckling strength is taken to account for the material non-linearity. The results from experiments are used to formulate the semi-theoretical formula. The analysis results generated by the use of semi-theoretical formula are close to the experimental data.

• International Journal of Railway
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• 제8권2호
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• pp.46-49
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• 2015

In this paper, improved out-of-plane design of parabolic arches was proposed based on the current design code. The arches resist general loading by a combination of axial compression and bending actions, and the interaction formula between two extreme cases of axial and bending actions is generally used for the design. Firstly, the out-of-plane buckling strength of arches in a pure axial compression and a pure bending were studied. Then, out-of-plane design of parabolic aches under general transverse loading was investigated. From the results, it can be found that the proposed design equations provided good prediction of out-of-plane strength for parabolic arches which satisfy the thresholds for deep arches, while proposed design equations overestimated the buckling load of shallow arches.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제15권2호
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• pp.225-238
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• 2003

In the present study, the finite strip analysis of a box girder to simulate a ship's hull model is carried out to investigate its inelastic post-buckling behavior and to predict its ultimate flexural strength. Residual stresses and initial geometrical imperfections are both considered in the combined material and geometrical nonlinear analysis. The von-Mises yield criterion and the Prandtl-Reuss flow theory of plasticity are applied in modeling the elasto-plastic behavior of material. The Newton-Raphson iterative process is also employed in the analysis to achieve convergence. The numerical results agree well with the experimental data. The effects of some material and geometrical parameters on the ultimate strength of the structure are also investigated.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.505-514
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• 2009

본 논문에는 압측실험 결과에 근거한 원형강관의 구조적인 거동 및 설계강도에 대하여 기술하였다. 원형강관 기둥의 극한강도는 직경-두께비 및 세장비에 의하여 결정된다. 원형강관의 직경-두께비가 큰 경우 전체좌굴 발생 이전에 탄성 및 비탄성 국부좌굴이 일어나게 되어 기둥강도를 감소시키게 된다. 원형강관의 국부좌굴이 기둥강도에 미치는 영향을 연구하기 위하여 두께 2.8mm, 3.2 mm인 SM400 강판을 용접하여 직경-두께비 45에서 170까지인 원형강관을 제작하여 압축실험을 수행하였다. 실험결과에 따르면 직경-두께비가 현행 설계기준의 항복한계보다 작은 원형강관의 경우에도 비탄성국부좌굴이 발생하였으나 상당한 크기의 후좌굴강도를 보여 최대응력은 항복강도를 상회하였다. 도로교설계기준(2005)에 의한 허용응력은 실험결과와 비교하여 상당히 안전치로 나타났다. 최근에 개발된 직접강도법을 원형강관에 적용하기 위하여 실험 및 수치해석 결과와 비교한 결과, 제안된 직접강도법은 국부좌굴과 전체좌굴의 혼합 유무와 상관없이 원형강관 기둥의 극한강도를 적절하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제18권5호
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• pp.541-563
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• 2004

For reaching large inelastic deformations without a substantial loss in strength, the potential plastic hinge regions of the reinforced concrete structural members should be confined by adequate transverse reinforcement. Therefore, simple and realistic representation of confined concrete behaviour is needed for inelastic analysis of reinforced concrete structures. In this study, a trilinear stress-strain model is proposed for the axial behaviour of confined concrete. The model is based on experimental work that was carried out on nearly full size specimens. During the interpretation of experimental data, the buckling and strain hardening of the longitudinal reinforcement are also taken into account. The proposed model is used for predicting the stress-strain relationships of confined concrete specimens tested by other researchers. Although the proposed model is simpler than most of the available models, the comparisons between the predicted results and experimental data indicate that it can represent the stress-strain relationship of confined concrete quite realistically.