• 전산구조공학
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• 제4권2호
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• pp.111-117
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• 1991

구조 공학에서의 고유치 문제는 좌굴해석, 진동해석 등 여러분야에 응용되고 있다. 일반적으로 구조물의 좌굴강도 해석에 사용되는 대부분의 변수들은 불확실성을 내포하고 있으므로 확률론적 해석을 수행해야 하지만, 구조물의 좌굴 신뢰성 해석을 위한 극한상태 방정식은 확률변수의 함수로 명확히 표현되지 않으므로 확률 유한 요소법의 사용이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 직접미분법에 의해 정식화된 확률 유한요소법을 사용하여 고유치 문제의 신뢰성 해석방법을 정식화 하고, 이를 바탕으로 좌굴 신뢰성 해석을 수행하였으며, 결과의 타당성을 검증하기 위하여 Crude Monte Carlo Method 및 이 방법의 단점을 대폭 보완한 Importance Sampling Method를 사용하였다. 본 논문에 의해 좌굴 신뢰성 해석 방법이 정립됨으로서 신뢰성에 기초한 최적 설계를 수행하는 경우, 시스템 파괴확률로서 소성 파괴확률과 더불어 좌굴 파괴확률의 고려가 가능해졌다.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권5호
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• pp.687-699
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• 2020

This paper focus on the buckling restrained braces (BRBs) with new casing members (CMs). Seven BRBs with CMs consisting of precast concrete modules (PCMs) were tested to investigate the effects of CMs on the cyclic performance of BRBs. The PCMs consisted of plain and reinforced concrete casted into wooden or steel molds than they were located on the core plate (CP) via bolts. There were 14 or 18 PCMs on the CP for each BRBs. The technique of the PCMs for the CM provides that the BRBs can be constructed inside the steel or reinforced concrete (RC) structures. In this way, their applications may be rapid and practical during the application of the retrofitting. The test results indicated that the cyclic performance of the BRBs was dominated by the connection strength and confinement of the PCMs. The BRBs with PCMs wrapped with fiber reinforced polymers (FRPs) sustained stable hysteretic performance up to a CP strain of 2.0 %. This indicates that the new designed BRBs with PCMs were found to be acceptable in terms of cyclic performance. Furthermore, the connection details, isolation materials and their application techniques have been also investigated for the improved BRB design in this study.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.609-616
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• 2010

이 논문은 600MPa급 고강도강이 원형강관 건축구조용으로 이용될 때 중심압축재의 좌굴강도에 관하여 수치해석적으로 조사한 것이다. 600MPa급 고강도강의 소재인장시험 결과로부터 중심압축재의 좌굴강도를 산정하였으며, 좌굴강도 산정에는 Beam-Column이론에 근거한 방법과 Tangent Modulus 이론에 의한 양자의 방법을 이용하였다. 그리고 소성흐름이 없는 인장시험의 응력-변형도 관계를 비례한도의 크기와 비례한도에서 항복점에 이르는 접선계수의 기울기로 근사시키고 좌굴강도 미치는 영향인자를 조사하였다. 600MPa급 고강도강에 적용되는 현재의 건축기준은 압축재의 경우 항복강도 Fy값을 480Mpa 까지 상향조정하여도 무리가 없다고 사료된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제16권4호
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• pp.437-454
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• 2014

The influence of spacers on the behaviour and ultimate capacity of intermediate length CFS open section columns under axial compression is investigated in this paper. The focus of the research lies in the cross- section predominantly, failed by distortional buckling. This paper made an attempt to either delay or eliminate the distortional buckling mode by the introduction of transverse elements referred herein as spacers. The cross-sections investigated have been selected by performing the elastic buckling analysis using CUFSM software. The test program considered three different columns having slenderness ratios of 35, 50 & 60. The test program consisted of 14 pure axial compression tests under hinged-hinged end condition. Models have been analysed using finite element simulations and the obtained results are compared with the experimental tests. The finite element package ABAQUS has been used to carry out non-linear analyses of the columns. The finite element model incorporates material, geometric non-linearities and initial geometric imperfection of the specimens. The work involves a wide parametric study in the column with spacers of varying depth and number of spacers. The results obtained from the study shows that the depth and number of spacers have significant influence on the behaviour and strength of the columns. Based on the nonlinear regression analysis the design equation is proposed for the selected section.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.687-696
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• 2006

본 논문에서는 공간 뼈대구조의 탄-소성 후좌굴 강도를 파악하기 위한 효율적인 수치해석 기법을 개발하고, 매개변수해석을 통하여 보-기둥 및 뼈대구조물의 비탄성 후좌굴 거동을 분석하였다. 외력의 증가에 따라 점진적인 강도감소효과를 효율적으로 고려하는 개선된 소성힌지 해석법을 적용하여 문헌에서 제시된 다양한 잔류응력 분포 형태에 따른 뼈대구조물의 탄-소성 해석을 수행하였다. 요소의 소성화 진행정도를 나타내는 파라미터들을 도입하고 등가단면력 및 요소분할에 따른 매개변수해석을 수행하여 그 결과를 문헌에서 제시된 소성영역해석, 쉘요소를 이용한 정밀해석 그리고 실험결과와 비교하여 뼈대구조물 극한강도를 평가하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.51-59
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• 2015

In this study, a shape design and an analysis considering structural stability were investigated to develop an icosahedron-based hemispherical modular dome. To design this modular dome, a program that can perform icosahedron shape modeling, modularization of joint connection members, and the analysis of structural stability was developed. Furthermore, based on the adopted numerical model, the eigen buckling mode, unstable behavior characteristics according to load vector, and the critical buckling load of the modular dome under uniformly distributed load and concentrated load were analyzed, and the resistance capacities of the structure according to different load vectors were compared. The analysis results for the modular dome suggest that the developed program can perform joint modeling for shape design as well as modular member design, and adequately expressed the nonlinear behaviors of structured according to load conditions. The critical buckling load results also correctly reflected the characteristics of the load conditions. The uniformly distributed load was more advantageous to the structural stability than concentrated load.

• Steel and Composite Structures
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• 제1권2호
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• pp.171-185
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• 2001

The design of tall buildings has recently provided many challenges to structural engineers. One such challenge is to minimise the cross-sectional dimensions of columns to ensure greater floor space in a building is attainable. This has both an economic and aesthetics benefit in buildings, which require structural engineering solutions. The use of high strength steel in tall buildings has the ability to achieve these benefits as the material provides a higher strength to cross-section ratio. However as the strength of the steel is increased the buckling characteristics become more dominant with slenderness limits for both local and global buckling becoming more significant. To arrest the problems associated with buckling of high strength steel, concrete filling and encasement can be utilised as it has the affect of changing the buckling mode, which increases the strength and stiffness of the member. This paper describes an experimental program undertaken for both encased and concrete filled composite columns, which were designed to be stocky in nature and thus fail by strength alone. The columns were designed to consider the strength in axial compression and were fabricated from high strength steel plate. In addition to the encased and concrete filled columns, unencased columns and hollow columns were also fabricated and tested to act as calibration specimens. A model for the axial strength was suggested and this is shown to compare well with the test results. Finally aspects of further research are addressed in this paper which include considering the effects of slender columns which may fail by global instabilities.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권3호
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• pp.323-337
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• 2006

In this paper, the hysteretic behaviors of channel and C-section cold-formed steel members (CFSMs) under cyclic axial loading were simulated with the finite element method. Geometric and material nonlinearities, Bauschinger effect, strain hardening and strength improvement at corner zones were taken into account. Extensive numerical results indicated that, as the width-to-thickness ratio increases, local buckling occurs prematurely. As a result, the hysteretic behavior of the CFSMs degrades and their energy dissipation capability decreases. Due to the presence of lips, the hysteretic behavior of a C-section steel member is superior to that of its corresponding channel section. The intermediate stiffeners in a C-section steel member postpone the occurrence of local buckling and change its shapes, which can greatly improve its hysteretic behavior and energy dissipation capability. Therefore, the CFSMs with a large width-to-thickness ratio can be improved by adding lips and intermediate stiffeners, and can be used more extensively in residential buildings located in seismic areas.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.72-84
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• 2016

종래 브레이스시스템은 횡력저항 및 층변위제어에 효율적이며 골조물량 감소에 따른 경제성이 향상되어 일반적인 강구조 횡력저항시스템으로 적용되고 있다. 그러나 압축측에서 항복응력에 도달하기 전 가새의 좌굴이 발생하여 충분한 내력을 발휘하지 못하고, 내력열화형의 이력거동으로 불안정상태가 된다. 좌굴에 의한 내력저하 개선시스템으로 중심재를 구속하여 좌굴방지가 가능한 비좌굴가새는 심재의 항복 이후에도 안정적인 이력특성을 나타내어 종래 브레이스에 비하여 에너지흡수능력이 우수하다. 최근 10년간 미국, 일본 및 대만에서 매우 다양한 형상의 비좌굴가새가 제안되었으나, 기존의 실험연구에서는 그 형상이 매우 제한적인 경향을 보이고 있다. 본 연구에서는 조립형 Precast RC 보강재를 가지는 비좌굴가새를 제작하고 이력특성을 평가하기 위한 부재실험을 수행하였다. 또한 실험결과를 AISC(2005)의 요구조항과 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.99-106
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• 2006

일축대칭의 단면특성을 갖는 T형 부재는 단면의 특성상 축방향 압축력으로 인하여 전체좌굴이 발생할 경우 휨-비틀림 좌굴이 지배모드가 된다. 인발성형 T형 부재의 휨-비틀림 좌굴거동을 실험적 연구를 통하여 알아보았다. E-glass/vinylester와 E-glass/polyester로 만들어진 2종류의 인발성형 부재가 사용되었으며, 보강층의 배치, 보강층의 두께, 구성물질의 부피비, 역학적 성질 등을 실험적으로 규명하였다. 좌굴실험에서 휨 및 비틀림에 대한 단순지지 조건을 만족시키기 위해서 knife edge를 사용하였으며, 3개의 potentiometer를 사용하여 실험체의 횡변위와 비틀림각을 측정하였다. 모든 실험체에 휨-비틀림 좌굴이 발행하였으며, 대부분의 실험체가 후좌굴 강도를 가지고 있음을 알 수 있었다.