• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.110-120
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• 2009

터널의 경우 타구조물에 비해 화재빈도가 상대적으로 높지는 않으나, 밀폐된 공간이라는 특성상 5분 이내 $1000^{\circ}C$ 이상으로 급격한 온도상승이 발생할 수 있으므로, 화재발생시 대형 인명피해 및 화재 후 막대한 보수 보강비용이 파생된다. 이러한 터널화재로 인한 구조적 손상을 규명하기 위해, KS F 2257-1과 EFNARC 규정에 부합하고 터널 콘크리트 라이닝의 화재손상평가가 가능한 가열로를 개발하였다. 개발된 가열로를 실증실험에 사용하여 터널화재 시나리오(ISO, $1^{\circ}C$/SEC, MHC, RWS)에서의 콘크리트 PC패널라이닝의 폭렬특성과 화재손상범위를 ITA기준을 적용하여 평가하였다. 실증실험결과 ISO 화재조건에서는 30mm, $1^{\circ}C$/SEC에서는 20mm, MHC에서는 100mm, RWS에서는 50mm로 화재손상범위가 평가되었으며, 폭렬깊이는 RWS와 MHC 화재조건에서 30mm가 발생하는 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제32권1호
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• pp.79-90
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• 2019

This study introduces new connections that connect the beam to the column with slit dampers. Plastic deformations and damages concentrate on slit dampers. The slit dampers prevent plastic damages of column, beam, welds and panel zone and act as fuses. The slit dampers were prepared with IPE profiles that had some holes in the webs. In this paper, two experimental specimens were made. In first specimen (SDC1), just one slit damper connected the beam to the column and one IPE profile with no holes connected the bottom flange of the beam to the column. The second specimen (SDC2) had two similar dampers which connected the top and bottom flange of the beam to the column. Cyclic loading was applied on Specimens. The cyclic displacements conditions continued until 0.06 radian rotation of connection. The experimental observations showed that the bending moment of specimen SDC2 increased until 0.04 story drift. In specimen SDC1, the bending moment decreases after 0.03 story drift. Test results indicate the high performance of the proposed connection. Based on the results, the specimen with two slit damper (SDC2) has higher seismic performance and dissipates more energy in loading process than specimen SDC1. Theoretical formulas were extended for the proposed connections. Numerical studies have been done by ABAQUS software. The theoretical and numerical results had good agreements with the experimental data. Based on the experimental and numerical investigations, the high ductility of connection is obtained from plastic damages of slit dampers. The most flexural moment of specimen SDC1 occurred at 3% story drift and this value was 1.4 times the plastic moment of the beam section. This parameter for SDC2 was 1.73 times the plastic moment of the beam section and occurred at 4% story drift. The dissipated energy ratio of SDC2 to SDC1 is equal to 1.51.

• 한국노년학
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• 제38권3호
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• pp.667-683
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• 2018

본 연구는 지난 10년간(2008년 3호~2017년 4호) 한국노년학회지에 실린 가족분야 논문을 분석하여 한국 노년가족학 연구의 주요 경향과 성과 및 제한점을 살펴보는데 목적을 두고 수행되었다. 총 87편의 논문을 분석대상으로 하였으며, 노년기 가족연구에 활용된 주요 이론 및 방법론에 대한 고찰과 주요주제별 연구동향을 살펴보았다. 주제별 고찰은 노년기 거주유형과 노인가구, 세대관계, 노년기 부부관계, 그리고 노년기 가족문제의 4개 주제를 중심으로 살펴보았다. 종합하면, 지난 10년간 노년학의 가족분야 연구는 이론과 방법론 적용에서 진보를 이루어 왔으나, 향후 보다 다양한 이론의 적용이나 다수의 가족원으로부터 수집된 대규모 종단자료의 확보와 분석이 필요함을 알 수 있었다. 급격한 인구고령화와 광범위한 가족변화를 겪고 있는 한국사회에서 노인과 가족원의 삶의 질 향상을 위하여 실천적 가족노년학 연구가 확장될 필요성을 제안하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권3호
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• pp.261-276
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• 2019

The study investigates the free vibration of a nano-scale sandwich beam by an extended high order approach, which has not been reported in the existing literature. First-order shear deformation theory for steel skins and so-called high-order sandwich panel theory for the core are applied. Next, the modified couple stress theory is used for both skins and cores. The Hamilton principle is utilized for deriving equations and corresponding boundary conditions. First, in the study the three-mode shapes natural frequencies for various material parameters are investigated. Also, obtained results are evaluated for two types of stiff and soft cores and isotropic, homogenous steel skins. In the research since the governing equations and also the boundary conditions are nonhomogeneous, therefore some closed-form solutions are not applicable. So, to obtain natural frequencies, the boundary conditions are converted to initial conditions called the shooting method as the numerical one. This method is one of the most robust approaches to solve complex equations and boundary conditions. Moreover, three types of simply supported on both sides of the beam (S-S), simply on one side and clamp supported on the other one (S-C) and clamped supported on both sides (C-C) are scrutinized. The parametric study is followed to evaluate the effect of nano-size scale, geometrical configurations for skins, core and material property change for cores as well. Results show that natural frequencies increase by an increase in skins thickness and core Young modulus and a decrease in beam length, core thickness as well. Furthermore, differences between obtained frequencies for soft and stiff cores increase in higher mode shapes; while, the more differences are evaluated for the stiff one.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권6호
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• pp.539-548
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• 2022

Steel plate shear walls (SPSWs) are one of the most important and widely used lateral load-bearing systems. The reason for this is easier execution than reinforced concrete (RC) shear walls, faster construction time, and lower final weight of the structure. However, the main drawback of SPSWs is premature buckling in low drift ratios, which affects the energy absorption capacity and global performance of the system. To address this problem, two groups of SPSWs under cyclic loading were investigated using the finite element method (FEM). In the first group, several series of circular rings have been used and in the second group, a new type of SPSW with concentric circular rings (CCRs) has been introduced. Numerous parameters include in yield stress of steel plate wall materials, steel panel thickness, and ring width were considered in nonlinear static analysis. At first, a three-dimensional (3D) numerical model was validated using three sets of laboratory SPSWs and the difference in results between numerical models and experimental specimens was less than 5% in all cases. The results of numerical models revealed that the full SPSW undergoes shear buckling at a drift ratio of 0.2% and its hysteresis behavior has a pinching in the middle part of load-drift ratio curve. Whereas, in the two categories of proposed SPSWs, the hysteresis behavior is complete and stable, and in most cases no capacity degradation of up to 6% drift ratio has been observed. Also, in most numerical models, the tangential stiffness remains almost constant in each cycle. Finally, for the innovative SPSW, a relationship was suggested to determine the shear capacity of the proposed steel wall relative to the wall slenderness coefficient.

• Coupled systems mechanics
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• 제11권6호
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• pp.557-586
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• 2022

In spite of extensive testing of the individual shear wall and the coupling beam (CB), numerical and experimental researches on the seismic behavior of CSW are insufficient. As far as we know, no previous research has investigated the affectations of position of CB regarding to the slab level (SL). So, the investigation aims to enhance an overarching framework to examine the consequence of connection positions between CB and SL. And, three cases have been created. One is composed of the floor slab (FS) at the top of the CB (FSTCB); the second is created with the FS within the panel depth (FSWCB), and the third is employed with the FS at the bottom of the CB (FSLCB). And, FEA is used to demonstrate the consequences of various CB positions with regard to the SL. Furthermore, the main measurements of structure response that have been investigated are deformation, shear, and moment in a coupled beam. Additionally, wall elements are used to simulate CB. In addition, ABAQUS software was used to figure out the strain distribution, shear stress for four stories to further understand the implications of slab position cases on the coupled beam rigidity. Overall, the findings show that the position of the rigid linkage among the CB and the FS can affect the behavior of the structures under seismic loads. For all structural heights (4, 8, 12 stories), the straining actions in FSWCB and FSLCB were less than those in FSTCB. And, the increases in displacement time history response for FSWCB are around 16.1-81.8%, 31.4-34.7%, and 17.5% of FSTCB.

• Composites Research
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• 제20권4호
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• pp.42-50
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• 2007

본 논문에서는 바이모달 트램의 차체와 바닥재 구조 재료로 적용되는 2종류의 샌드위치 패널에 대한 충격 손상을 시험과 수치해석을 통해 상호 비교하였다. 적용된 시편은 $100mm{\times}100mm$의 크기를 가지며 저속충격시험기를 사용하여 4가지 경우의 충격에너지에 대해 시험하였다. 또한, 저속충격 조건에 따라 차체 적용 샌드위치 구조물의 저속 충격 특성을 유한요소해석으로 분석하기 위해 범용 외연유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하여 특성을 분석하였다. 이때 금속재와 복합재 재료의 손상모델, 그리고 직교이방성 특성을 갖는 하니컴 재료의 유효손상모델을 제시하기 위하여 기계적 특성 시험을 수행하여 물성 파라메터를 획득하였고, 시험과 해석결과 충격 하중에 대한 샌드위치 패널의 손상 영역과 깊이를 비교적 잘 예측할 수 있음을 증명하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권2호
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• pp.159-173
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• 2022

This paper proposes a hybrid machine-learning model, which is called DANN-IP, that combines a deep artificial neural network (DANN) and an interior-point (IP) algorithm in order to improve the prediction capacity on the patch loading resistance of steel plate girders. For this purpose, 394 steel plate girders that were subjected to patch loading were tested in order to construct the DANN-IP model. Firstly, several DANN models were developed in order to establish the relationship between the patch loading resistance and the web panel length, the web height, the web thickness, the flange width, the flange thickness, the applied load length, the web yield strength, and the flange yield strength of steel plate girders. Accordingly, the best DANN model was chosen based on three performance indices, which included the R^2, RMSE, and a20-index. The IP algorithm was then adopted to optimize the weights and biases of the DANN model in order to establish the hybrid DANN-IP model. The results obtained from the proposed DANN-IP model were compared with of the results from the DANN model and the existing empirical formulas. The comparison showed that the proposed DANN-IP model achieved the best accuracy with an R^2 of 0.996, an RMSE of 23.260 kN, and an a20-index of 0.891. Finally, a Graphical User Interface (GUI) tool was developed in order to effectively use the proposed DANN-IP model for practical applications.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.725-730
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• 2017

구조해석기법의 발전과 경제성을 중시하는 현실에 의해 건축물 주골조의 모멘트 강도비($M_u/{\Phi}M_n$)는 점차 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 지붕재로 샌드위치패널을 사용하는 건축물의 안전성검토를 위하여, 지붕하중의 증가에 따른 구조해석을 실시하여 주구조부재의 $M_u/M_y$와 $M_u/M_p$의 변화를 검토하였다. 해석모델은 PEB구조 건물과 일반 H형강구조 건물을 대상으로 지붕하중을 증가시켜 구조해석을 실시하였다. 해석결과 해석모델의 지붕 설계하중의 약11% 증가할 경우, 주구조부재의 $M_u/M_y$가 1을 초과하였고, 약 36% 증가할 경우 작용모멘트가 소성모멘트보다 커져 부재의 파괴가 예상되었다. 중도리간격에 따른 지붕외장재가 지지할 수 있는 최대하중, KS기준에서 제시한 최대하중, 외장재생산업체의 시험값으로 산정한 최대하중을 비교하였다. 3가지 방법으로구한 패널이 지지할 수 있는 최대하중값은 주구조부재의 파괴가 예측되는 하중보다 큰 값을 나타내었다. 따라서 예상치 못한 지붕하중 증가로 인해 외장재의 파괴이전에 주구조부재의 파괴로 인한 구조물 전체 붕괴가 발생할 수 있으므로 안전성 확보를 위해서는 지붕외장재의 구조성능에 대한 정확한 정보의 필요성과 외장재 역시 구조설계대상임을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.74-82
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• 1999

폴리 우레탄 폼 코아 샌드위치 복합재료의 정적 및 피로 특성에 대하여 연구하였다. 유리 섬유강화 스킨과 중합의 폼 코아를 갖는 비스티칭, 스티칭, 스티프너의 세 종류 시편이 사용되었다. 특히 스티칭 샌드위치 구조는 두께 방향에 대하여 폴리에스터와 유리섬유를 꼬아서 부가적인 구조 보강이 코아의 상하 표면을 통하여 꿰멘 구조로 층간분리를 최소화하기 위해 샌드위치 구조 패널을 스티칭하여 만들고 수지는 수지의 유동 온도에서 수지의 낮은 점도 특성을 이용하여 스티칭 섬유에 침투시켜 함께 경화하였다. 스티칭 섬유가 $50{\times}50{\;}mm$의 간격으로 스티칭된 시편 및 스티프너 시편의 굽힘강도는 비스티칭 시편과 비교하여 각각 50%및 10배 이상으로 향상되었다. 최대 하중의 20%크기로 $10^6$ 피로 사이클을 받은 후, 비스티칭 시편의 굽힘 피로강도는 정적 굽힘강도와 비교하여 27%까지 감소되었고, 스티칭된 시편은 39%,그리고 스티프너에 의하여 보강된 시편은 20%정도 감소되었다. 폴리우레탄 폼 코아의 에이징 효과를 입증하기 위해, 피로 시험 후 샌드위치 시편의 표면 적층의 손상은 초음파 C-scan장비를 사용하여 검출하였다. 초음파 C-scan결과로부터 피로 시험동안 손상 받은 어떤 결함도 없었다 이는 피로 사이클동안 폼 코아 샌드위치 구조에 대한 굽힘강도의 감소는 폴리우레탄 폼이 에이징되어 발생하는 것을 의미한다.