• Steel and Composite Structures
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• 제20권1호
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• pp.127-145
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• 2016

Composite column design is strongly influenced by the computation of the critical buckling load, which is very sensitive to the effective flexural stiffness (EI) of the column. Because of this, the behaviour of a composite column under lateral loading and its response to deflection is largely determined by the EI of the member. Thus, prediction models used for composite member design should accurately mirror this behaviour. However, EI varies due to several design parameters, and the implementation of high-strength materials, which are not considered by the current composite design codes of practice. The reliability of the design methods from six codes of practice (i.e., AS 5100, AS/NZS 2327, Eurocode 4, AISC 2010, ACI 318, and AIJ) for composite columns is studied in this paper. Also, the reliability of these codes of practice against a serviceability limit state criterion are estimated based on the combined use of the test-based statistical procedure proposed by Johnson and Huang (1997) and Monte Carlo simulations. The composite columns database includes 100 tests of circular concrete-filled tubes, rectangular concrete-filled tubes, and concrete-encased steel composite columns. A summary of the reliability analysis procedure and the evaluated reliability indices are provided. The reasons for the reliability analysis results are discussed to provide useful insight and supporting information for a possible revision of available codes of practice.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.24-31
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• 2021

기존 H형강을 활용한 방음터널의 경우 높은 중량으로 하부구조에 많은 부담을 주기 때문에 경량화된 구조와 안정성을 모두 갖춘 신형식 거더 개발이 필요하다. 본 논문에서는 H 형강 플랜지를 상/하현재로 대체하고, 복부판에 공동단면을 적용하여 새로운 방음 터널 거더 설계를 제안한다. 최적의 형상을 개발하기 위해 비지지 비율과 공극 단면 형상에 따른 구조물의 거동을 분석하였다. 비지지구간 비율이 감소할수록, 비지지구간 개수가 증가할수록 거더에 작용하는 축력이 증가하고 모멘트는 감소하였다. 또한, 복부판 공동 단면의 타원 장축의 길이가 길수록 응력집중계수가 감소하는 결과를 확인하였다. 방음터널 거더의 비지지구간 비율이 0.4, 비지지구간 개수가 16이고 복부판의 형상이 E180 단면일 때의 조합이 가장 유리하지만, 방음판에 대한 시공성을 고려하여 실제 방음터널의 최적 설계로 최대 비지지구간 개수를 13, 비지지구간 비율을 0.7로 채택하였다. 최적 매개변수를 적용한 아치형 거더 분석 결과, 복부판 공동단면의 장축의 길이가 길수록 구조적 효율과 경제성이 증가하지만, 단면부의 공동 단면의 장축 길이가 일정 구간 이상으로 커지면 최대처짐에 불리함을 확인하였다. 3개의 아치형 거더를 연결한 신형식 방음터널의 좌굴 안전성을 평가하여 좌굴에 있어 설계 하중에 비해 약 3.7배 이상 구조적 안전성을 확보하고 있는 것을 확인하였다. 경량화와 안전성을 동시에 만족하는 최적 설계를 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.145-154
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• 2009

이 논문에서는 새롭게 제안된 접합부를 적용한 단층 래티스 돔의 비탄성 거동에 대해 실험적으로 분석하였다. 구조적인 성능과 시공성을 모두 만족시키기 위해서 제안된 새로운 접합부를 적용하여 강관으로 구성된 스팬 7m의 단층 래티스 돔의 축소실험모델을 제작하였으며, 각 절점에 균일한 하중이 가력되도록 하중전이장치를 이용하여 정적재하실험을 수행하였다. 최대가력하중은 1,114kN이었고, 일부 접합부의 항복 이후에 강관부재의 좌굴이 발생하였다. 강관부재의 좌굴발생 이후에는 가력장치가 허용할 수 있는 변위까지 실험을 수행하였으며, 실험을 통해서 구해진 단층 래티스 돔의 비탄성거동을 하중 단계별로 분석하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.88-96
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• 1995

Seismic design provisions in Korea has developed based on seismic provisions in United States (e.g., ATC 3-06). Current seismic design provisions in U .S. is moving toward adopting enhanced concept for design. Federal Emergence Management Agency (FEMA) Provides the NEHRP recommended Provisions for the Development of Seismic Regulations for New Buildings which can be used as a source document for use by any interested members of the building community. Current seismic design provisions in U .S. generally use a uni-level force. These provisions can not be satisfied if the limit state design is concerned. Limit state can be defined as a state causing undesirable performance o( a structure (e .g., serviceability, ultimate, buckling, etc.). Even if there are provision for controlling drift by two levels, it is still difficult to satisfy limit states using uni-level force. Architectural Institute of Japan (AIJ) uses a hi-level forces Int seismic loadings which can satisfy serviceability and ultimate limit state. However, the seismic parameters used in AIJ guideline are basically determined by subjective manner of code committee member and professions. These parameters need to be determined based on target quantities (target reliability, target energy dissipation, target displacement, target stress level, etc.). This study develops the method to determine the sesmic design parameters based on a certain taget level. Reliability is used as a target level and load factors in ANSI/ASCE 7-88 are selected as design parameters to be determined.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권5호
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• pp.701-715
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• 2020

Steel storage racks are lightweight structures, made of thin-walled cold-formed members, whose behaviour is remarkably influenced by local, distortional and overall buckling phenomena, frequently mutually combined. In addition, the need of an easy and rapid erection and reconfiguration of the skeleton frame usually entails the presence of regular perforations along the length of the vertical elements (uprights). Holes and slots strongly influence their behaviour, whose prediction is however of paramount importance to guarantee an efficient design and a safe use of racks. This paper focuses on the behaviour of isolated uprights subjected to both axial load and bending moments, differing for the cross-section geometry and for the regular perforation systems. According to the European standards for routine design, four alternatives to evaluate the bending moment-axial load resisting domains are shortly discussed and critically compared in terms of member load carrying capacity.

• 국제초고층학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.57-64
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• 2015

Recently, new keywords such as "Resilience" and "Repairability" have been discussed from the perspective of the sustainability of damaged structures after a severe disaster. To evaluate the repairability and recovery of structures, it is necessary to establish an analytical method that can simulate the behavior of repaired structures. Furthermore, it is desirable to establish an evaluation method for the structural performance of repaired structures. This study investigates the repairability and recovery of steel members that are damaged by local buckling or cracks. This paper suggests a simple analytical model for repaired steel members, in order to simulate the inelastic behavior and evaluate the recoverability of the structural performance. There is good agreement between the analytical results and the test results. The proposed analytical method and model can effectively evaluate the recoverability.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권3호
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• pp.109-122
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• 1998

Geogrid를 보강재로 사용하는 Keystone block 보강토 옹벽의 설계와 시공에 있어서 기존의 연구와 설계기준들은 전부 직선 구간에 관한 것들로서 곡선구간의 설계 및 시공에 관한 연구는 부족한 실정때 있다. 따라서, 본 연구에서는 돌출형 곡선 부분의 시공성 및 구조적인 안정성을 검토하기 위하여 직선구간의 NCMA 해석법과 이를 이용한 곡선구간의 해석 및 시공상의 문제점 및 그 원인을 분석하여, 이에 따른 설계 및 시공시의 문제점과 대책을 강구하는데 그 목적이 있다. 곡선구간을 Shell 해석에 의해 직선구간과의 변위 및 응력들의 차이점을 규명하고 이를 이용하여 돌출형 곡선구간의 Keystone block wall의 문제점 분석 및 대책강구를 위한 기초자료 연구에 목적을 두고 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권6호
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• pp.1405-1421
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• 2015

Semi-rigid connections are the actual behavior of beam-to-column connections in steel frames. However, the behavior of semi-rigid connections is not taken into account for the simplicity in the conventional analysis and design of steel frames. A computer-based analysis and design has been studied for the three-dimensional steel frames with semi-rigid connections. The nonlinear analysis which includes the effects of the flexibility of connections is used for this study. It is designed according to the buckling and combined stress constraints under the present loading after the joint deformations and the member end forces of the space frame are determined by the stiffness matrix method. The semi-rigid connection type is limited to the top and bottom angles with a double web angle connection. The Frye-Morris polynomial model is used to describe the non-linear behavior of semi-rigid connections. Various design examples are presented to demonstrate the efficiency of the method. The results of design and analysis of unbraced semi-rigid frames are compared to the results of unbraced rigid frames under the same design requirements.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.197-208
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• 2010

언더텐션이란 상부에서의 하중을 하부 케이블의 인장력을 이용하여 그 하중을 양 단부로 전달하는 시스템을 말하며 처짐과 부재 크기를 제어하기 위해 장스팬 구조물에 주로 적용된다. 하지만 수많은 단면 중에서 여러 조건을 만족하며 최소의 물량, 즉 최대의 경제성에 부합하는 최적의 단면을 찾는 것은 매우 어려운 일이다. 이에 본 연구에서는 마이크로 유전알고리즘을 이용하여 언더텐션 형태의 트러스 구조물에 단면 최적화 연구를 수행하였으며 처짐과 허용응력 그리고 좌굴이 제약조건으로 고려되었다. 최적화 검증 예제로 자주 사용되는 10-bar 트러스 예제의 이전 연구 결과와의 비교를 통하여 개발된 프로그램을 검증하였다. 이를 바탕으로 프리텐션 크기를 변수로 설정하여 언더텐션 구조물의 최적 설계를 수행하였다. 본 연구에서 제시된 최적설계 그래프를 통하여 설계자가 일정 조건을 만족하는 최적의 단면을 쉽게 선택할 수 있을 것으로 사료된다.

• 소성∙가공
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• 제19권7호
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• pp.411-415
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• 2010

A sandwich panel which is comprised of truss cores faced with solid face sheets is lightweight and multi-functional. So it is widely used to not only structural material but also heat transfer media in transportation field such as airplane, train and vessel. There are various core topologies such as pyramidal and tetrahedral truss, square honeycombs and kagome truss. The study focused on analytical approach to optimize compression and shear quality of the unit cell of PCM with pyramidal configuration. With various unit cell models which have the same core weight per unit area but different truss member angle, analytical solution for effective stress ($\bar{\sigma},\bar{\tau}$), peak stress ($\bar{\sigma}_{peak},\bar{\tau}_{peak}$) by yielding and buckling, relative density ($\bar{\rho}_c$) and effective stiffness ($\bar{E},\bar{G}$) have been computed and compared each other. With this approach, the most optimal core configuration was predicted. The result has become the efficient guidelines for the design of PCM core structure.