• 제목/요약/키워드: Limit Load Method

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비탄성 설계법에 의한 플레이트 거더 연속교의 LRFD 설계 (Inelastic Design of Continuous-Span Composite Plate Girder Bridges by LRFD Method)

  • 조은영;신동구
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.469-481
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    • 2008
  • 연속경간 강합성 플레이트 거더교를 내측 교각 위 부모멘트부에서의 모멘트 재분배 효과를 고려하는 LRFD 비탄성설계법으로 설계하고 탄성설계법에 의한 설계결과와 비교하였다. 탄성 및 비탄성 설계 시에 교량은 3경간 연속교로 가정하였으며 경간비를 4:5:4로 중앙 경간 최대 경간장은 40m-70m를 고려하였다. 설계방법은 AASHTO-LRFD 규정을 적용하였으나 설계활하중은 최근 국내에서 새로이 제안된 활하중을 사용하였다. 탄성설계법으로 최대정모멘트 단면과 내측 교각 위 최대부모멘트 단면을 설계한 후에 내측 교각 위에서의 재분배모멘트를 계산하고 이를 최대정모멘트부의 설계모멘트에 추가하여 최대정모멘트부 단면에 대한 강도한계상태와 사용성한계상태에 대하여 검토하였다. 최대부모멘트부는 탄성설계법으로 구한 강거더 단면의 강재량을 감소시키고 비탄성설계법에 규정한 사용성한계상태 설계요구조건을 검토하였다. 5개의 연속교를 비탄성설계법으로 설계한 결과 최대부모멘트부의 강거더 단면적이 탄성설계에 비해 23% 내외 감소하는 것으로 분석되었다.

비탈면 복구사례 분석을 통한 쏘일네일링 공법의 국내외 설계기준 평가 (Evaluation of Domestic and Foreign Design Standards for Soil Nailing Method by Analysis of Slope Restoration Case)

  • 유광호;김태원
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권11호
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    • pp.11-22
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    • 2019
  • 쏘일네일링 설계기법은 한계상태설계와 허용응력설계에 기반한 두가지 형태가 있다. 한계상태설계법은 지반강도와 작용하중 등에 개별적인 계수를 적용하여 안정성을 판단하며, 허용응력설계법은 안전율을 산출하고 이값을 허용최소안전율과 비교하여 안정성을 판단하는 설계법이다. 쏘일네일링 벽체 설계의 세계적인 추세는 허용응력설계법에서 한계상태설계법으로 변화하고 있다. 대부분의 국가에서 한계상태설계법을 적용하고 있으나 한국 및 일본에서는 아직까지 허용응력설계법을 사용하고 있다. 본 연구에서는 비탈면의 붕괴가 발생하여 보강이 이루어진 실제 쏘일네일 보강 비탈면에 대해, 미국의 FHWA GEC 7(2015), 프랑스의 Clouterre(1991), 영국의 CIRIA(2005), 홍콩의 Geoguide 7(2008) 및 한국의 건설공사비탈면설계기준(KDS 11 70 15, 2016)을 적용하여 안정성을 평가하고 그 결과를 상호 비교 분석하였다. 분석 결과, 국내의 건설공사비탈면설계기준에서 제시한 전체 안정성 검토 방법이 가장 보수적이며, FHWA, Clouterre, Geoguide 7 및 CIRIA의 순서로 보수적인 것으로 밝혀졌다. 그러나 그 결과에 있어서 FHWA과 Clouterre의 차이는 미미한 것으로 분석되었다. 또한, 본 연구를 통해 인발저항력의 극한값 적용, 부분 계수값의 도입 또는 피해규모를 고려한 최소안전율 차등적용 등 설계기준 개선을 위한 노력이 필요함을 파악하였다.

절점 강성을 고려한 공간 구조물의 비선형 불안정 거동에 관한 연구 (A Study of Nonlinear Unstable Phenomenon of Framed Space Structures Considering Joint Rigidity)

  • 손수덕;김승덕;황경주;강문명
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.87-97
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    • 2003
  • The structural system that discreterized from continuous shells is frequently used to make a large space structures. As well these structures show the unstable phenomena when a load level over the limit load, and snap-through and bifurcation are most well known of it. For the collapse mechanism, rise-span ratio, element stiffness and load mode are main factor, which it give an effect to unstable behavior. In our real situation, most structures have semi-rigid joint that has middle characteristic between pin and rigid joint. So the knowledge of semi-rigid joint is very important problem of stable large space structure. And the instability phenemena of framed space structures show a strong non-linearity and very sensitive behavior according to the joint rigidity For this reason In this study, we are investigating to unstable problem of framed structure with semi-rigidity and to grasp the nonlinear instability behavior that make the fundamental collapse mechanism of the large space frame structures with semi-rigid joint, by proposed the numerical analysis method. Using the incremental stiffness matrix in chapter 2, we study instability of space structures.

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선형탄성해석과 mα-tangent방법을 이용한 배관 한계하중 평가 적용성 (Applicability of the mα-tangent Method to Estimate Plastic Limit Loads of Elbows and Branch Junctions)

  • 김재민;김상현;배경동;김윤재;김종성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권6호
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    • pp.499-505
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    • 2017
  • 본 연구에서는 선형탄성 유한요소해석 방법과 $m_{\alpha}-tangent$ 방법으로 한계하중을 계산하고 이를 기존의 연구들에 의해 제시된 한계하중 식들과 비교하였다. 해석의 대상은 배관계의 대표 형상인 곡관과분기관을 선정하였다. 곡관과 분기관의 형상 변수를 다양하게 바꿔가면서 $m_{\alpha}-tangent$ 방법의 적용가능성을 살펴보았다. 하중은 내압하중과 면내굽힘하중을 각각 고려하였으며 곡관의 경우에는 기존의 한계하중식과 $m_{\alpha}-tangent$방법이 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 하지만 분기관의 경우 형상의 특수성으로 인해 뚜렷한 경향 없이 기존의 한계하중 식과 $m_{\alpha}-tangent$ 방법이 일치하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이는 $m_{\alpha}-tangent$ 방법이 불연속부의 응력집중현상에 의해 왜곡된 결과를 갖기 때문으로 보인다.

평활 및 노치재의 미소피로균열측정과 성장특성 (Small Fatigue Crack Measurement and Crack Growth Characteristics for Smooth and Notch Specimens)

  • 이종형
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권9호
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    • pp.2145-2152
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    • 1993
  • The objective of this paper is to examine the detection limit, growth characteristics and notch curvature radius in short crack problem. Measurement techniques such as ultrasonic method and back-face strain compliance method were adopted. The fatigue crack growth rate of the short crack is slower than that of a long crack for a notched specimen. The characteristic of crack growth and crack closure is same as the case of a delay of crack growth caused by constant amplitude load for an ideal crack or single peak overload for a fatigue crack. The short crack is detected effectively by ultrasonic method. A short surface crack occurs in the middle of specimen thickness and is transient to a through crack depth is larger than the notch curvature radius.

CAN네트워크를 사용한 레미콘 온라인 생산 시스템 설계 (Design of On-line Readymixed Concrete Production System Using CAN Network)

  • 김동식;전태원;이홍희;김흥근;노의철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.359-365
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    • 2003
  • 본 논문은 산업용 네트워크 중 가장 많이 사용되는 네트워크 중 하나인 CAN를 사용하여 레미콘 생산설비 시스템에 온라인 자동화하는 방식을 제시하였다. 레미콘 생산설비에서 수분센서, 로드셀 센서 등에 대한 CAN 네트워크 인터페이스회로를 설계하였으며, 2개의 상태만 있는 리미트 스위치 및 램프 등을 효율적으로 네트워킹시키는 방식을 제시하였다. CAN 네트워크를 통하여 전체 레미콘생산 설비를 호스트 컴퓨터로 제어하면서 동작상태를 모니터링하고, 본 논문에 제시한 방법을 실제 레미론설비에 적용하여 타당성을 확인하였다.

Optimal design using genetic algorithm with nonlinear inelastic analysis

  • Kim, Seung-Eock;Ma, Sang-Soo
    • Steel and Composite Structures
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    • 제7권6호
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    • pp.421-440
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    • 2007
  • An optimal design method in cooperated with nonlinear inelastic analysis is presented. The proposed nonlinear inelastic method overcomes the difficulties due to incompatibility between the elastic global analysis and the limit state member design in the conventional LRFD method. The genetic algorithm used is a procedure based on Darwinian notions of survival of the fittest, where selection, crossover, and mutation operators are used to look for high performance ones among sections in the database. They are satisfied with the constraint functions and give the lightest weight to the structure. The objective function taken is the total weight of the steel structure and the constraint functions are load-carrying capacity, serviceability, and ductility requirement. Case studies of a planar portal frame, a space two-story frame, and a three-dimensional steel arch bridge are presented.

Multi-segment curve method를 이용한 선형계획법 기반 최적 조류계산 (A LP-based Optimal Power Flow Using Multi-segment Curve Method)

  • 하동완;김창수;송경빈;백영식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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    • pp.200-202
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    • 1999
  • This paper describes the optimization problem of real power rescheduling and present an algorithm based linear programming for studying the load-shedding and generation reallocation problem when a portion of the transmission system is disabled and at power flow solution cannot be obtained for the overload of some lines. And in case initial is infeasible, solution could not be converge. So this paper gives an algorithm being lie infeasible quantities within limit. The paper describes a LP-based algorithm to obtain the solution in power dispatch related to overload situations in power system and it is easily extened under various objective. The optimization procedures is based in linear programming with bounded variables and use the multi-segment curve method for a objective function and the validity of the algorithm is verified with two examples : 10-bus system and 57-bus system.

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Optimum design of cable-stayed bridges

  • Long, Wenyi;Troitsky, Michael S.;Zielinski, Zenon A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제7권3호
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    • pp.241-257
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    • 1999
  • This paper presents a procedure to minimize the cost of materials of cable-stayed bridges with composite box girder and concrete tower. Two sets of iterations are included in the proposed procedure. The first set of iteration performs the structural analysis for a cable-stayed bridge. The second set of iteration performs the optimization process. The design is formulated as a general mathematical problem with the cost of the bridge as the objective function and bending forces, shear forces, fatigue stresses, buckling and deflection as constraints. The constraints are developed based on the Canadian National Standard CAN/CSA-S6-88. The finite element method is employed to perform the complicated nonlinear structural analysis of the cable-stayed bridges. The internal penalty function method is used in the optimization process. The limit states design method is used to determine the load capacity of the bridge. A computer program written in FORTRAN 77 is developed and its validity is verified by several practical-sized designs.

CEL 기법을 이용한 유한 요소 해석에서 지반의 극한 파괴 상태 감지를 위한 정량적 물리량 기준 (A Quantitative Physical Parameter for Detection of Ultimate Failure State of Soil Using CEL Method in Finite Element Analysis)

  • 김성민;이주형;정영훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권12호
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    • pp.59-69
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    • 2018
  • 한계평형법 이론들을 사용하기 위해서는 극한 파괴 상태에서 나타나는 파괴 전단면을 찾아야 한다. 강도 감소법에서는 유한요소해석의 수치해가 일정 반복 횟수 이내에 수렴하지 못하는 시점을 극한 파괴 상태로 정의한다. 하지만 Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL)기법을 유한요소해석에서 사용하면 극한 파괴 상태에 도달하여도 수치해의 비수렴 상황이 발생하지 않으므로 이러한 정의는 사용하기 어렵다. 본 연구에서는 CEL 기법을 이용한 유한요소해석에서 지반의 극한 파괴 상태를 감지할 수 있는 객관적인 물리량 기준을 제시하였다. 비배수 조건의 연약지반이 연속기초 하중을 받는 경우 극한 파괴 상태에 해당하는 이론적 하중에서 소성 소산 에너지의 변화속도가 민감하게 변화함을 찾을 수 있었다.