In this paper, a detail evaluation of ultimate strength of offshore unstiffened tubular members with bending and local denting damage which are subjected to combined axial force and bending moment and to component load is presented through theoretical and experimental approaches. Based upon the results obtained here, the damage effect on the ultimate strength of tubular member under combined loads and component load is investigated.
In this paper, a detail evaluation of ultimate strength of offshore unstiffened tubular members with bending and local denting damage which are subjected to combined axial force and bending moment and to component load is presented through theoretical and experimental approaches. Based upon the results obtained here, the damage effect on the ultimate strength of tubular member under combined loads and component load is investigated.
텐세그리티 구조물의 설계를 위한 다목적 최적화 기법이 제시되었다. 구조물의 기하가 먼저 주어지며, 설계변수는 부재력이다. 목적함수는 최대 강성매트릭스에 대한 최저 고유치와 찾고자 하는 목표값으로부터 가장 근접하게 일치하는 부재력이다. 복수의 목적함수 문제가 구속조건을 도입하여 일련의 단일 목적함수 문제로 전환되었다. 본 논문의 타당성을 알아보기 위해 텐세그리티 그리드에 대한 최적해를 구해 보았다.
For a member model in nonlinear structural analysis, a lumped plastic model that idealizes its flexural bending, shear, and axial behaviors by springs with the nonlinear hysteretic model is widely adopted because of its simplicity and transparency compared to the other rigorous finite element methods. On the other hand, a challenging task in its numerical solution is to satisfy the equilibrium condition between nonlinear flexural bending and shear springs connected in series. Since the local forces between flexural and shear springs are not balanced when one or both springs experience stiffness changes (e.g., cracking, yielding, and unloading), the additional unbalanced force due to overshooting or undershooting each spring force is also generated. This paper introduces an iterative scheme for numerical solutions satisfying the equilibrium conditions between flexural bending and shear springs. The effect of equilibrium iteration on analysis results is shown by comparing the results obtained from the proposed method to those from the conventional scheme, where the equilibrium condition is not perfectly satisfied.
본 연구에서는 수평하중을 받는 파일벤트(pile-bent) 구조의 변단면에 따른 거동특성을 분석하기 위하여 beam-column 모델을 적용하여 수평변위 및 모멘트, 부재력(응력)을 단일단면 파일벤트 구조의 수평거동과 비교하였다. 분석결과 지표면에서 변단면 파일벤트 구조의 수평변위량이 동일하중 재하시 단일형 파일벤트 구조의 수평변위량보다 커지는 경향을 보였으나, 동일지반, 동일하중조건의 경우에는 변단면 존재유무에 관계없이 최대휨모멘트 발생위치는 일정한 경향을 보였다. 또한 말뚝재료의 부재력 검토 결과 파일벤트 구조의 변단면 부분에서의 부재력이 최대침모멘트 발생 깊이에서의 부재력보다 큰 것으로 나타났다. 이는 일체형 말뚝의 구조적 특성으로 최대침모멘트 발생위치보다 변단면 부분의 단면축소로 인해 취약해지기 때문에 변단면 발생부분에 대한 보강이 필수적으로 요구됨을 알 수 있었다.
In this paper, we propose to a method to estimate the elasto-plastic buckling for single layer latticed domes. First, we assume that each member consists of the rigid zone and elastic spring at both end joint, the elastic element and three elasto-plastic spring to judge for yeilding the member. Next, the member which has most influence on buckling for structures is determined by a distributed pattern of the strain energy which is calculated through linear eigenvalue analysis. And then, normalized slenderness ratio of the element is derived considering the axial force at elastic buckling load. Later, we execute elasto-plastic nonlinear analysis that based on loading increasement method and displacement increasement method. From this results, we discusses the effect of the joint rigidity and the half open angle $\theta$$_{0}$ on the buckling strength of single layer lattice domes ; (1) how the joint rigidity contributes to the reduction of buckling loads, (2) how the reduction can be interrelated to compressive strength curves in terms of the generalized slenderness for the member most relevant to the overall buckling of domes.s.
본 연구에서는 띠형 강보강재에 '${\sqcap}$' 형태의 수동저항부재를 설치하는 보강재에 대한 인발시험 결과를 바탕으로 수동저항부재의 간격 및 설치위치에 따른 간섭효과를 분석하였다. 수동저항부재에서 발현되는 최대수동저항력은 수동저항부재의 설치 위치에 따라 차이가 발생하였으며, 전면벽체에 근접하여 설치된 수동저항부재에서 더 큰 수동저항력이 발현되는 것을 확인하였다. 최대인발력을 사용하여 간섭계수(DI)를 평가한 결과, 지지부재 직경과 간격의 비(S/B)가 동일한 경우에는 수동저항부재의 설치 위치에 따른 인발력 차이를 반영하지 못하는 것으로 평가되었다. 그러나 최대수동저항력을 사용하여 간섭계수(F)를 산정할 경우에는 수동저항부재의 설치 간격뿐만 아니라, 수동저항부재의 설치 위치에 따른 최대수동저항력 차이를 반영하는 것으로 분석되었다.
서스펜션 구조시스템에서 구조물의 하중을 지지하는 인장재 사이에 삽입되어 인장력을 조절하는 장치가 턴버클이다. 하지만 기존의 상용화되어있는 턴버클은 인장재에 작용하는 하중의 크기를 측정하는 것이 어렵다. 그리하여 이러한 문제점을 해결하기 위하여 인장력 측정이 가능한 측정용 턴버클을 개발하고자 여러 연구를 진행해왔다. 본 논문에서는 이전 연구에서 문제점으로 언급된 국부적인 항복을 방지하고, 항복하중의 최대화에 초점을 두고 있으며 시험적인 단계를 넘어 실용화 단계의 새로운 측정용 턴버클을 제시하고자 한다. 이를 위하여, 이론적 해석을 바탕으로 제시된 해석모델로 유한요소 해석프로그램 ABAQUS 해석을 수행하고 제작된 실험체로 실험을 수행하였다. 그 결과 이론적 해석, ABAQUS 해석, 실험의 결과는 대체로 일치하는 것으로 나타났다.
소성힌지 구역의 축방향변형률의 예측은 지진하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 합리적인 연성 평가를 위하여 필요한 항목이다. 축방향변형률은 콘크리트의 유효압축강도를 저하시키고 층간 변위를 크게 할 수 있다. 기존 연구는 주로 소성힌지가 발생하는 보의 축방향변형률 예측에 국한되었지만 횡력을 받는 구조물에서는 저층부 기둥도 소성힌지가 발생한다. 이 논문에서는 기둥 부재에 작용하는 축력의 크기에 따라 변화하는 축방향변형률을 예측할 수 있는 모델과 평가식이 제안되었다. 단면 해석법을 이용하여 하중이력에 따른 축방향변형률의 변화와 철근의 변형률 변화를 고찰한 후, 해석과 실험 결과를 근거로 축방향변형률 예측 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 부재 축방향변형률을 3가지 경로(재하, 재하 후 반대하중이 하중이 가해지는 구간, 동일한 부재 회전각에서 반복하중을 받을 구간)로 구분하였다. 이 연구에서 제안된 기둥 부재의 축방향변형률의 계산식은 축력비가 다른 철근콘크리트 기둥의 실제 축방향변형률을 추적하였고, 축력비의 영향을 반영하였다.
본 논문에서는 구조물과 능동형 제진장치를 상용 구조해석 프로그램상에서 해석하는데 필요한 등가모델을 제시하였으며, 이를 통해 부재수준의 구조검토가 가능하도록 하기 위한 연구를 진행하였다. 능동형 제진장치를 일반적인 구조해석모델에 반영하기 위하여 가상의 스프링과 대쉬폿을 이용한 등가링크 모델과, 별도의 축소모델 해석결과를 바탕으로 산정된 제어력을 제진장치 설치위치에 하중으로 작용시키는 등가하중 모델을 제시하였다. 수직캔틸레버 모델과 주상복합 건물 모델을 대상으로 능동형 제어기 설계를 위해 모드에 기초한 축소모델을 구축하고, 이를 토대로 산정된 제어이득으로부터 등가모델을 도출하였다. 이들 모델에 대해 얻어진 가속도 및 변위의 RMS 응답과 최대 부재력을 토대로 등가해석모델의 유효성을 검증하였다. 결과적으로 능동형 제진장치의 상용 구조해석 프로그램을 통해 제어대상 구조물의 부재력 수준까지 상세한 구조검토가 가능함을 확인하였으며, 상대적으로 등가링크 모델이 더 우수한 정확도를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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