• 콘크리트학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.231-242
• /
• 1999

면외 바닥하중과 토압과 수압에 의한 면내 압축력을 받는, 깊은 지하구조에 사용되는 플랫플레이트 슬래브에 대한 수치해석연구를 실시하였다. 비선형 유한요서해석을 위하여 재료와 기하학적 비선형효과를 고려한 수치해석프로그램을 개발하였으며, 이 수치해석방법은 4 변이 단순지지된 플레이트에 대한 실험결과와 비교에 의하여 검증되었다. 해석모델로서 국내 콘크리트계산규준의 직접설계법에 의하여 설계된 플랫플레이트 슬래브가 사용되었다. 하중조합과 하중순서에 대한 연구를 통하여 플랫플레이트 슬래브의 강도를 지배하는 하중조건을 연구하였으며, 이 지배하중을 받는 슬래브에 대한 변수연구를 통하여 철근비, 형상비, 콘크리트강도, 세장비에 따를 슬래브의 강도변화를 연구하였다. 이 연구결과를 바탕으로 바닥하중증대법을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.229-239
• /
• 2010

새롭게 제안된 다이아그리드 구조 시스템은 경사진 기둥을 통해 구조물의 중력하중과 횡력을 모두 저항하는 시스템이다. 하지만 현재 내진설계 기준은 새로운 구조시스템에 대한 적절한 반응수정계수가 없다. 이에 새로운 시스템의 반응수정계수를 포함한 내진설계시 고려되는 내진성능계수들을 산정하기 위해 ATC-63(안)이 새롭게 제안되었다. ATC-63(안)에서는 구조 시스템의 여러 변수에 의해 다른 값을 가지게 되는 반응수정계수를 보완하기 위해 붕괴여유비를 함께 고려하여 건물의 내진성능을 판단한다. 본 논문에서는 4층에서 36층의 서로 다른 높이의 대각가 새 구조물을 설계하여 ATC-63(안)의 방법론에 따라 비선형정적해석과 동적해석을 통해 대각가새 구조의 내진성능계수를 평가하였다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제3권2호
• /
• pp.85-90
• /
• 2003

If we use a third order approximation for the displacement function of beam element in finite element methods, finite element solutions of beams yield nodal displacement values matching to beam theory results to have no connection with the number increasing of elements of beams. It is assumed that, as the member displacement value at beam nodes are correct, the calculation procedure of beam element stiffness matrix have no numerical errors. A the member forces are calculated by the equations of $\frac{-M}{EI}=\frac{{d^2}{\omega}}{dx^2}\;and\;\frac{dM}{dx}=V$, the member forces at nodes of beams have errors in a moment and a shear magnitudes in the case of smaller number of element. The nodal displacement value of plate subject to the lateral load converge to the exact values according to the increase of the number of the element. So it is assumed that the procedures of plate element stiffness matrix calculations has a error in the fundamental assumptions. The beam methods for the high accuracy ratio solution Is also applied to the plate analysis. The method of reducing a error ratio of member forces and element stiffness matrix in the finite element methods is studied. Results of study were as follows. 1. The matrixes of EI[B] and [K] in the equations of M(x)=EI[B]{q} and M(x) = [K]{q}+{Q} of beams are same. 2. The equations of $\frac{-M}{EI}=\frac{{d^2}{\omega}}{dx^2}\;and\;\frac{dM}{dx}=V$ for the member forces have a error ratio in a finite element method of uniformly loaded structures, so equilibrium node loads {Q} must be substituted in the equation of member forces as the numerical examples of this paper revealed.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제33권3호
• /
• pp.56-65
• /
• 1996

최근 재료 과학의 발달과 함께 선박의 초고속화를 추구함에 따라 높은 강도와 중량의 경량화를 동시에 만족시킬 수 있는 복합 재료에 대한 요구가 증대되고 있다. 샌드위치 구조 형식은 두껍고 약한 저밀도의 심재와 얇고 강한 고밀도의 면재가 접착된 복합 구조의 한 형태로서 두 개의 면재가 중립 축으로부터 멀리 떨어지게 됨으로써 2차 모멘트가 크게 되어 구조의 강성을 증가시킬 수 있는 가장 효과적인 경량의 구조 형식이다. 본 연구에서는 샌드위치 평판 구조가 분포 하중, 압축 하중, 전단 하중 및 이 들의 복합하중을 받을 때의 응력 및 좌굴 하중을 Rayleigh-Ritz법을 이용하여 정밀 해석하였다. 그리고, 샌드위치 평판에 대한 초기 설계에 응용이 가능하도록 좌굴응력 외에 Wrinkling 응력에 관한 제한조건을 고려하여 샌드위치 평판의 최소 중량 설계를 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.347-355
• /
• 2008

본 연구에서는 수평하중을 받는 깊은 기초에서 나타나는 지반과 기초의 상호작용을 분석할 목적으로 전통적인 소성이론을 응용하여 개발한 단자유도의 매크로요소 모델을 제시하였다. 제시한 매크로요소 모델은 지반에 매립된 깊은 기초가 수평하중을 받을 때 지반과 기초사이에 발생하는 응력의 제 성분을 각각 모델링하고 합성함으로써 구성하였는데, 이는 기초와 지반의 상호작용을 단순 스프링으로 모델링하는 기존의 방법에 비해 상호작용에 관련한 응력을 성분별로 분리하여 제공하는 장점이 있다. 본 연구에서는 상호작용과 관련한 응력의 제 요소를 마찰력과 측압저항으로 크게 분류하고 각 요소를 소성이론을 이용하여 모델링하였으며, 최종적으로 이들을 병렬로 조합하는 방식으로 매크로요소를 구성하였다. 제시한 매크로요소를 이용하여 점성토에 매립한 깊은 기초가 수평하중을 받는 경우를 해석한 결과 기초의 전체적인 거동과 더불어 상호작용 매크로요소를 구성하는 각 요소들로부터 상호작용 음력의 제 요소들을 분석해 냄으로써 기존 모델에 비해 개선된 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.230-236
• /
• 2011

The aim of this study was to investigate the alteration of lumbar spine and trunk postures on different load-carrying types and amounts under static loading. Two load-carrying types(unilateral carrying: UC vs. bilateral carrying: BC) and four different loads(0, 5, 10, and 15 kg) were randomly tested in this study. Carrying a heavy bag would affect human body posture, specifically lumbar spine curvature, which is considered as one of sources of back problems. Previous studies have not paid attention to the approach of the multisegment model of the lumbar spine and trunk. This study separated two compartments of trunk segment(the lumbar and thorax) in the analysis. The multisegment model of the lumbar spine in addition to Helen-Hayes marker set was used. Eight motion analysis cameras and a force plate were utilized. Ten male subjects(mean mass, $70.6{\pm}3.97$ kg; mean height, $178{\pm}4.18$ m) having no musculoskeletal disease participated in this study. We analyzed trunk angles in three anatomical planes and the spinal curvature in sagittal and frontal planes. Increased loading in both UC and BC significantly resulted in increases in trunk forward lean but only UC induced increases in trunk lateral lean. In addition, increased loading in BC produced flatten lumbar curvature in sagittal plane. As far as coupling motion, subjects tended to use axial rotation of the lumbar spine in transverse plane in response to increased UC loading. Finally, it is concluded that the increased static loading in UC rather than in BC tends to causes combined alterations of the spinal postures(sagittal and transverse planes together), which would be vulnerable to improper mechanical stresses on the spine.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제16권5호
• /
• pp.33-40
• /
• 2012

지진하중에 의해 발생하는 비정형 건물의 피해를 줄이기 위하여 내진설계기준에서는 비틀림 증폭계수를 도입하였다. 이 계수는 내진설계기준에 따라 다르게 적용되었으며 같은 시기의 설계기준에서조차 다르게 적용되었다. 본 연구에서는 서로 다른 설계편심으로 설계된 건물의 최종 정적편심의 크기, 연약단부의 횡강성과 비틀림 강성비를 비교하였다. 비틀림 증폭계수가 증가할수록 연약단부의 횡강성이 증가하여 건물의 최종 정적편심의 크기는 감소하였으나 이 계수가 최대값 3.0에 도달한 이후부터 건물의 최종 정적편심의 크기는 다시 증가하였다. 우발편심과 정적편심의 합에 비틀림 증폭계수를 곱하여 구한 설계편심으로 설계된 건물의 최종 정적편심의 크기는 수직부재의 위치에 따라 0 또는 음수로 측정되었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.578-588
• /
• 2002

철근콘크리트 구조물은 일반적으로 지진에 연성적으로 거동하도록 설계되며, 이러한 연성적인 거동을 위하여 구조부재는 주의 깊게 상세 설계되어진다. 모멘트 연성골조 구조물의 경우 기둥의 소성힌지 구역에서 횡보강근의 상세는 중요한 고려사항이다. 수 년 동안 강도와 연성을 항상시키기 위한 횡보강근의 상세에 대한 인구가 많은 연구자들에 의해 진행되어 왔고, 그 결과 횡보강근에 의한 코아 콘크리트의 적절한 구속과 주근의 횡방향 지지는 기둥의 연성을 가장 효과적으로 증진시키는 것으로 증명되었다. 횡보강근에 의해 구속된 콘크리트의 강도와 연성증진을 고려한 응력-변형률 특성에 대한 연구는 지난 30년 동안 급속하게 이루어졌다. 그러나 현재까지도 구속된 고강도 콘크리트의 특성을 정확하게 예측할 수 있는 모델은 거의 없으며, 이에 대한 자료도 부족한 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 강도, 횡보강근의 체적비, 횡보강근의 배근형태 및 간격, 주근의 배열을 주요변수로 하여 고 강도 콘크리트를 사용한 Large-Scale의 기둥을 대상으로 구조실험을 수행하였다. 연구결과 기존 모델의 일부는 최대 응력을 과대평가, 최대 응력에서의 변형률을 과소평가하는 것으로 나타났으며, 대부분의 모델이 응력-변형률 곡선의 하강부분을 합리적으로 예측하지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 구속된 고 강도 콘크리트의 거동을 정확히 예측하여 설계에 반영될 수 있는 합리적이면서 실용적인 모델의 개발이 요구된다 하겠다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.167-177
• /
• 1997

모멘트 연성골조의 접합부와 기둥은 적절한 에너지흡수 능력과 구조물의 횡붕괴를 방지하기 위하여 탄성적으로 거동해야 하며, "강한 기둥-약한 보"의 설계개념을 채택하고 있다. 접합부는 골조구조의 취약부분으로 인정되고 있지만 부재설계에서는 접합부를 구성하는 보와 기둥에 의해서 접합부의 치수가 결정되기 때문에 접합부가 부담해야 하는 하중조건과 보강방법을 결정하는데에 어려움이 있다. 또한 콘크리트의 고강도화, 경량화에 의해 부재단면은 작아지게 되고 상대적으로 철근량은 늘어나게 되므로 접합부 영역의 응력부담은 이전보다 훨씬 높아지게 되었다. 따라서 접합부의 적절한 구조성능 확보 및 시공상의 문제점을 개선하기 위하여 접합부의 설계 및 상세에 특별한 주의가 필요하다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 슬래브의 기여도를 고려한 접합부의 적절한 보강방법을 제시하기 위한 기초자료로서 $\frac{2}{3}$의 실물크기로 4개의 고강도 콘크리트 보-기둥 접합부를 제작하고, 반복하중 실험을 수행하였다.실험을 수행하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제11권1호
• /
• pp.135-149
• /
• 2017

The prediction of the actual ultimate capacity of confined concrete columns requires partial confinement utilization under eccentric loading. This is attributed to the reduction in compression zone compared to columns under pure axial compression. Modern codes and standards are introducing the need to perform extreme event analysis under static loads. There has been a number of studies that focused on the analysis and testing of concentric columns. On the other hand, the augmentation of compressive strength due to partial confinement has not been treated before. The higher eccentricity causes smaller confined concrete region in compression yielding smaller increase in strength of concrete. Accordingly, the ultimate eccentric confined strength is gradually reduced from the fully confined value $f_{cc}$ (at zero eccentricity) to the unconfined value $f^{\prime}_c$ (at infinite eccentricity) as a function of the ratio of compression area to total area of each eccentricity. This approach is used to implement an adaptive Mander model for analyzing eccentrically loaded columns. Generalization of the 3D moment of area approach is implemented based on proportional loading, fiber model and the secant stiffness approach, in an incremental-iterative numerical procedure to achieve the equilibrium path of $P-{\varepsilon}$ and $M-{\varphi}$ response up to failure. This numerical analysis is adapted to assess the confining effect in rectangular columns confined with conventional lateral steel. This analysis is validated against experimental data found in the literature showing good correlation to the partial confinement model while rendering the full confinement treatment unsafe.