• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.53-60
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• 2008

일반적으로 연속경간을 가지는 강합성 I-형강 교량에 있어서 내부 지점 부근에서 상대적으로 큰 부모멘트가 발생하므로, 이에 경제적인 단면 활용을 위하여 변단면을 적용하여 휨강도를 증가시킨다. 본 연구에서는 기존 횡-비틀림 좌굴식에 관한 연구를 토대로 하여 비탄성 구간에 있는 계단식 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도를 유한요소해석프로그램 ABAQUS(2007)를 이용하여 산정하고, 간편한 설계식을 제안하고 있다. 양단 및 일단 계단식 단면변화를 가지는 보에 대해서 고려하였으며, 플랜지 길이방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 계단식 I형보를 나타내었다. 해석에 사용된 단면매개변수는 각각 27가지 및 36가지 조합이며, 비탄성 횡-비틀림 거동을 고려하기위하여 잔류응력 및 초기결함을 고려한 비선형해석을 실시하였는데, Pi와 Trahair(1995)가 고려한 잔류응력의 형상과 국내 I형강 표준 치수 허용치에 근거하여 부재 길이의 0.1%를 초기제작오차로 고려하였다. 해석모델의 양쪽 끝단에는 모멘트하중을 재하하였다. 개발 제한된 식은 선형 모멘트 하중이 작용할 때 적용가능한 식으로 경제적이고 합리적인 설계에 적극 활용될 수 있을 것이며, 다양한 하중을 받는 계단식 단면 변화보의 비탄성 좌굴강도 연구에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.523-535
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• 2014

현 내진기준의 근간인 역량설계법(capacity design)에 의할 때, 중심가새골조의 내진설계는 기둥 및 보부재는 탄성부재로, 가새부재는 반복적인 인장과 압축을 통해 지진에너지를 소산하는 비탄성 부재로 설계되어야 한다. 가새부재는 에너지를 소산하는 과정에서 기둥부재에 추가적인 축력을 유입시키므로, 이 추가 축력을 고려하여 기둥부재를 탄성설계해야 한다. 현행 기준은 중심가새골조의 기둥부재 설계시 전층의 가새가 동시에 인장항복 및 좌굴하는 가장 보수적인 상황을 가정하여 기둥의 축력을 산정하거나 특별지진하중에 대해 기둥을 설계하는 방법을 제안하고 있다. 그러나 전층의 가새가 동시에 좌굴할 가능성은 희박하며, 특별지진하중에는 시스템 초과강도라는 경험적이고 우회적인 요소가 도입되었다는 한계가 있다. 이와 같은 문제점을 극복하기 위한 몇몇 선행 관련 연구들 역시 가새의 좌굴을 명시적으로 고려하지 못하였을 뿐더러 역학적 근거도 희박하다. 최근에 행해진 연구 중에서 역 V형 중심 가새골조를 대상으로, 기존의 기둥축력 산정법이 가지는 한계를 극복할 수 있는 새로운 기둥축력 산정법이 제안된 바가 있다. 하지만 역 V형 중심 가새골조와 X형 중심 가새골조의 하중전달 메커니즘은 상이하기 때문에 이 축력산정법을 X형 가새골조에 그대로 적용할 수는 없다. 따라서 본 연구에서는 X형 중심가새골조만의 역학적 특성을 고려한 네 가지의 기둥축력 산정법을 제안하였다. 특히 모달질량을 가중치로 고려하여 고차모드의 영향을 반영할 수 있는 새로운 방안을 제시하였다. 방대한 지진데이터를 입력으로 한 비선형 동적해석을 수행하여 제시된 방안의 타당성을 평가하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.246-252
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• 2000

The nonlinearity of a cable-stayed bridge results in the large displacement of main girder due to a long span, the large axial forces reduce the catenary action of cables and the flexural stiffness. Therefore, the static and dynamic behavior of pylon for a cable-stayed bridge plays an important role in determining its safety. This study was performed to find the behavior of pylon of cable-stayed bridge for the first-order analysis considering of axial load only and for the second-order analysis considering of lateral deflection due to axial load. The axial force and moment values of pylon were different from the results of the first-order analysis and second-order analysis according to pylon shape and cross beam stiffness when the pylon was subjected to earthquake and wind loads. In the second-order analysis, comparing the numerical values of the member forces for the dynamic analysis, types 3 and 4 (A type) were relatively more advantageons types than types 1 and 2 (H type). Considering the stability for pylon of cable-stayed bridge (whole structural system), types 3 and 4 (A type) with pre-buckling of girder were proper types than types 1 and 2 (H type) with buckling of pylon.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제46권3호
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• pp.323-335
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• 2013

This work aims to study the effect of stiffener ties in the behavior of intermediate length open section Cold-Formed Steel (CFS) Columns under axial compression. A comparative study on the behaviour and strength of Cold Formed Steel Columns by changing the direction of projection of lips (i.e., inwards or outwards) are also done. In this work two types of sections were considered Type-I section with lip projecting outwards (hat) and Type-II section with lip projecting inwards (channel). The length of the columns is predicted by performing elastic buckling analysis using CUFSM software. The theoretical analysis is performed using DSM - S100;2007, AS/NZ: 4600-2005 and IS: 801-1975. The compression tests are carried out in a 400 kN loading frame with hinged-hinged end condition. The non-linear numerical analysis is performed using Finite Element software ANSYS 12.0 to simulate the experimental results. Extensive parametric study is carried out by varying the width and spacing of the stiffener ties. The results are compared; the effects of stiffener ties on behaviour and load carrying capacity on both types of columns are discussed.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.165-170
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• 2008

본 논문에서는 새로이 제안된 접합부를 가진 단층 래티스 돔의 비탄성 거동을 실험적으로 분석하였다. 구조적인 성능과 시공성을 모두 만족시키기 위해서 제안된 새로운 접합부를 적용하여 강관으로 구성된 스팬 7m의 축소 실험모델을 제작하였으며, 하중 전이장치를 이용하여 각 절점에 균일한 하중이 가력되는 정적 재하실험을 수행하였다. 최대 가력하중은 설계하중의 약 1.6배였으며, 일부 부재에서 압축 항복점을 넘어 비탄성 좌굴이 발생하였다. 좌굴 발생 이후에는 가력장치가 허용할 수 있는 변위까지 실험을 수행하였으며, 실험을 통해서 구해진 래티스 돔의 거동을 구조설계의 관점에서 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.455-470
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• 2015

본 연구에서는 국내에서 생산되어 사용되고 있는 원형 파형강판을 대상으로 전단 및 휨 강도를 보다 정확하게 산정하기 위한 방안을 제시하고자 하였다. 국내 설계기준 및 기존 연구에 대한 비교 분석을 통하여 기존식에 대한 한계를 분석하고, 실험 및 비선형 해석을 통하여 원형 파형강판에 대한 좌굴강도 설계식을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 전단좌굴 감소계수와 한계 판폭두께비를 이용하여 실험 및 해석결과와 비교한 결과, 상당히 유사한 거동을 나타내었다. 본 연구의 결과는 원형 파형강판의 부재 설계 및 구조성능평가에 편리하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• KCI Concrete Journal
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• 제12권2호
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• pp.73-84
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• 2000

A new form of construction utilizing structural steel as the boundary elements in ductile flexural concrete walls is proposed to solve the bar congestion problems in such a heavily reinforced region, while maintaining the ductility and energy absorption capacity comparable to their traditional form. Two wall specimens containing rectangular hollow structural sections (HSS) and channels at their ends respectively, and one companion standard reinforced concrete wall specimen with concentrated end reinforcement were constructed and tested under reversed cyclic loading to evaluate the construction process as well as the structural performance. Initially, all three specimens were chosen and detailed with some caution to have approximately the same flexural capacity without change of the original shape and dimension of a rectangular cross section correction. Analysis and comparison of test results indicated that the reversed cyclic responses of three walls showed similar hysteretic properties, but in those with steel boundaries, local buckling of the corresponding steel webs and flanges following significant yielding was a dominant factor to determine the hysteretic response. The monotonic and cyclic responses predicted based on a sectional approach was also presented and found to be in good agreement with measured results. Design recommendations considering local instability of the structural steel elements and the interaction between steel chords and a concrete web member in such a composite wall are presented.

• Steel and Composite Structures
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• 제7권2호
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• pp.135-160
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• 2007

Recently, CFT column has been well-studied and reported on, because a CFT column has certain superior structural properties as well as good productivity, execution efficiency, and improved rigidity over existing columns. However, CFT column still has problems clearing the capacity evaluation between its steel tube member and high-strength concrete materials. Also, research on concrete has examined numerical values for high-strength concrete filled steel square tube columns (HCFT) to explain transformation performance (M-${\phi}$) when a short-column receives equal flexure-moment from axial stress. Moment-curvature formulas are proposed for HCFT columns based on analytic assumption described in this paper. This study investigated structural properties (capacity, curvature), through a series of experiments for HCFT with key parameters, such as strength of concrete mixed design (58.8 MPa), width-thickness ratio (D/t), buckling length to sectional width ratio (Lk/D) and concrete types (Zeolite, Fly-ash, Silica-fume) under eccentric loads. A comparative analysis executed for the AISC-LRFD, AIJ and Takanori Sato, etc. Design formulas to estimate the axial load (N)-moment (M)-curvature (${\phi}$) are proposed for HCFT columns based on tests results described in this paper.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권9호
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• pp.186-192
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• 2002

As industry is developed, the faster transportation of freight train is demanded. The optimum design of a structure requires the determination of economical member size and shape of a structure which will satisfy the design conditions and the functions. In this study, it is attempted to minimize the dead weight of bogie frame. From the numerical results in the shape and size optimization of the bogie frame, it is known that the weight can be reduced up to 17.45% with the displacement, stress, first natural frequency and critical buckling-load constraints. The first natural frequency and the critical buckling load of the optimized model is larger than that of the lowest design value. Stress and displacement conditions are also satisfied within the design conditions. From the results, the optimal model is stable and useful for the improvement of railway carriages.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.145-152
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• 2000

In simply supported composite beams, the neutral axis of the composite cross section is usually located near the top flange of the steel H-shape, so that the top flange does not impart much strength to the member. This suggests that omitting the top flange entirely could be a means to lower the cost of the beam without greatly reducing the strength. However, It is not easy for inverted T-shaped composite beam to construct and to apply continuous beam which has negative bending moment. As a result, it would get more workability and decrease capability of lateral buckling and local buckling, if the bottom flange of inverted T-shaped steel used as a form. Therefore. the objectives of this study are to investigate strength and behaviors of inverted T-shaped composite beam which web is encased by concrete and to grasp bending capacity and efficiency of composite by comparing and analyzing in test piece.