• 대한토목학회논문집
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• 제31권1A호
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• pp.9-18
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• 2011

구조부재의 연결은 강절(rigid), 활절(hinge) 그리고 부재 간의 상대적인 회전이 허용되는 부분강절(semi-rigid)로 구분될 수 있다. 본 연구에서는 부분강절을 탄성회전스프링으로 가정하여 부재 단부에 적용시킨 평면 뼈대구조에 대하여 전단변형을 고려한 엄밀한 접선강도행렬을 유도하고 이를 다시 탄성강도행렬과 기하학적 강도행렬로 분리?유도함으로써 부분강절을 갖는 평면 뼈대구조물의 안정성해석을 위한 일반화된 해석방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여, 보-기둥부재의 좌굴조건을 만족시키는 처짐함수로부터 안정함수(stability function)를 유도하고, 횡변위(sway)를 고려한 힘-변위관계와 적합조건을 고려하여 정확한 접선강도행렬을 제시하였다. 본 연구의 타당성을 입증하고 부분강절 뼈대구조의 전단거동 특성을 파악하기 위하여, 다양한 수치해석 예제에 대해 타 연구자 해석 결과와 본 연구의 안정성 해석결과를 비교하여 제시함으로서 전단변형과 부분강절이 구조물의 좌굴강도에 미치는 영향을 조사한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.121-131
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• 1986

?(warping)의 효과(効果)가 포함된 원형곡선부재(圓形曲線部材)의 부재강도(部材剛度)매트릭스를 미분방정식(微分方程式)의 해석적(解析的)인 해(解)를 사용(使用)하여 유도(誘導)하고, 원형곡선부재(圓形曲線部材)의 변위법(變位法)에 의(依)한 정적탄성해석방법(靜的彈性解析方法)을 제시(提示)하였다. 예제(例題)를 통하여 얻어진 결과(結果)는 다른 방법(方法)에 의(依)한 해석결과(解析結果)와 잘 일치(一致)하고 있어, 본(本) 논문(論文)의 정당성을 입증하였고 원형곡선부재(圓形曲線部材)로 구성(構成)된 구조물(構造物)을 해석(解析)할 때 곡선좌표계(曲線座標系)를 사용(使用)하므로써, 한 절점에 연결된 양쪽 부재축(部材軸)의 접선(接線)이 일치(一致)한다면, 국부좌표계(局部座標系)로부터 전체좌표계(全體座標系)로의 변환(變換)이 필요(必要)없음을 보였다. 본(本) 논문(論文)에서 유도(誘導)된 이론(理論)은 P.S. 상자형(箱子桁)의 폐단면(閉斷面) 또는 부재평면(部材平面)과 수직(垂直)인 축(軸)에 대하여 대칭인 개단면(開斷面)을 갖는 수평원형곡선부재(水平圓形曲線部材)로 이루어진 구조물(構造物)의 엄밀(嚴密)한 해석(解析)에 적용(適用)할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.111-120
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• 1986

강재(鋼材) 뼈대 구조물(構造物)은 널리 사용(使用)되는 기본적(基本的)인 구조물(構造物)로서, 소성(塑性)힌지의 개념(槪念)을 도입(導入)한 설계(設計) 및 해석방법(解析方法)이 적절(適切)히 적용(適用)되고 있는 경우(境遇)라고 볼 수 있다. 소성해석(塑性解析)의 목적(目的)은 구조물(構造物) 각(各) 부재(部材)의 소성(塑性)모멘트를 알고 있을 때 붕괴하중(崩壞荷重)을 결정(決定)하는 것이며, 소성최적설계(塑性最適設計)의 목적(目的)은 구조물(構造物)의 총중량(總重量)을 최소(最小)로 하는 부도재(部都材)의 소성(塑性)모멘트를 결정(決定)하는 것이다. 본(本) 논문(論文)에서는 소성해석(塑性解析) 및 최적설계(最適設計)를 정적접근방법(靜的接近方法)(static approach)을 사용(使用)하여 Simplex method에 의해 해결(解決)하였다. 소성해석(塑性解析)의 경우(境遇), 종래(從來)의 계산시간(計算時間)을 훨씬 줄일 수 있었으며, 또한 본(本) 연구(硏究)에서 2층 구조물(構造物)의 최적설계시(最適設計時) 구조물(構造物)의 중량(重量)은 탄성설계(彈性設計)와 비교(比較)하여 약(約) 24%가 절약(節約)되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.25-37
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• 1992

매우 큰 기하학적 변화를 나타낼 수 있는 비선형 유한요소의 정식화 과정을 나타내었다. 유한요소의 구성은 변화되는 재료의 기준 물성치에 근거를 두고 형성하였으므로 매우 큰 변형을 받는 재료의 특성들을 진응력 변형율 시험에 정확히 직접 적용할 수 있도록 하였다. 큰 변형 문제에 대하여 연속체 역학적인 접근방법으로 일관된 공식을 유도하였다. 운동학적인 문제는 변화되는 재료의 물성 기준치가 더욱 더 요구되므로, 물체 평형 방정식을 변화되는 기하학적 좌표로서 또한 형성하였으며, 이에 2차 Piola-Kirchhoff 응력과 변화되는 Largrangian 변형을 텐서들이 사용되었다. 수치해는 명확한 증분적인 수치과정으로 유도하였으며, 수치해의 증명을 위하여 뼈대구조와 평면구조들의 매우 큰 변형에 대한 예제들을 해석하였다. 또한 적절히 취급되는 재료 특성에 대한 중요성을 논증하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권1호
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• pp.11-20
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• 2023

"Performance-based design (PBD)" is based on designing a structure with choosing a performance target under design criteria to increase the structure's resistance against earthquake effect. The plastic hinge formation is determined as one of the fundamental data in finite elements nonlinear analysis to distinguish the condition of the structure where more significant potential damage could occur. If the number of plastic hinges in the structure is increased, the total horizontal load capability of the structure is increased, also. Theoretically, when the number of plastic hinges of the plane frame structure reaches "the degree of hyperstaticity plus one", the structure will reach the capability of the largest ultimate horizontal load. As the number of plastic hinges to be formed in the structure increases towards the theoretical plastic hinge number (TPHN), the total horizontal load capability of the structure increases, proportionally. In the previous studies of the authors, the features of examining the new performance criteria were revealed and it was formulated as follows "Increase the total number of plastic hinges to be formed in the structure to the number of theoretical plastic hinges as much as possible and keep the structure below its targeted performance with related codes". With this new performance criterion, it has been shown that the total lateral load capability of the building is higher than the total lateral load capability obtained with the traditional PBD method by the FEMA 440 and FEMA 356 design guides. In this study, PBD analysis results of structures with frame carrier systems are presented in the light of the Turkey Building Earthquake Code 2019. As a result of this study, it has been shown that the load capability of the structure in the examples of structures with frame carrier system increases by using this new performance criterion presented, compared to the results of the examination with the traditional PBD method in TBEC 2019.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.465-474
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• 2008

일반적으로, 보-기둥 부재로 구성된 강뼈대구조물의 설계는 개별부재의 유효좌굴길이를 고려하여 설계기준에서 제시한 안정성 평가식을 적용하고 있다. 그러나 이 방법은 구조물에서 상대적으로 작은 압축력이 적용되는 부재에서는 유효좌굴길이가 커지는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제를 극복하고자 본 연구에서는 대상 구조물의 초기결함(initial imperfection)을 고려한 2차 탄성해석법을 제시한다. 이 방법은 탄성좌굴 고유치해석으로 산정된 좌굴모드 및 좌굴고유치, 개별부재의 축력을 이용하여, 가장 작은 무차원 세장비를 가진 부재를 선정하고, 그 부재에 대하여 기하적, 재료적인 효과가 고려된 설계기준의 기준강도곡선으로부터 좌굴모드에 대한 증폭량을 산정한다. 이렇게 결정된 증폭량을 대상 구조물의 좌굴모드에 증폭시켜 2차 탄성해석을 수행하고, 개별부재의 안정성을 평가한다. 본 방법의 타당성을 확인하기 위하여, 8층 및 4층으로 이루어진 평면 강뼈대구조물에 적용시키고, 설계기준에서 제시하는 안정성 평가법과 비교한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.105-113
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• 2000

임의의 층에서 평면적에 큰 차이를 보이는 3차원 비정형 setback 구조물의 지진 거동 특성과 지진 거동 특성에 미치는 바닥 슬래브의 면내 변형 효과를 연구하였다. 비정형 setback 구조물의 전반적인 지진 거동 특성을 분석하기 위하여 베이스 부분의 평면적과 타워 부분의 평면적의 비(R/sub s/)와 단(setback) 발생 위치(L/sub s/)등을 매개 변수로 사용하였다. 48개의 비정형 setback 구조물들에 대한 해석 결과로부터 정형 구조물과 달리 setback 구조물의 경우에 단(setback) 발생 위치 근방에서 매우 급격한 층 전단력의 변화가 일어남을 알 수 있었다. 바닥슬래브의 면내 변형이 구조물의 지진 거동에 미치는 영향은 횡방향 저항 요소의 배치에 따라 크게 좌우되며 횡방향 저항 요소들간의 강성의 차이가 심하게 나타나는 전단벽-프레임 시스템의 경우에 더욱 두드러지게 나타남을 알 수 있다. 바닥슬래브의 면내 변형은 구조물이 받게 되는 밑면 전단력을 감소시키며 특히 L/sub s/=0.1인 프레임-전단벽 시스템에서 두드러진다. 또한 바닥슬래브의 면내 변형은 전단벽이 설치된 프레임에 대해서는 층 전단력의 감소 효과를 가져오고 전단벽이 설치되지 않은 프레임에 대해서는 층 전단력의 증가 현상을 가져온다. 또한 횡방향 강성의 차이로 발생한 베이스 부분과 타워 부분에서의 바닥슬래브의 면내 변형으로 인하여 모든 층의 층 변위가 크게 증가됨을 알 수 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3021-3026
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• 2007

In this paper, experimental data on flow pattern transition of inclination angles from 0-90 are presented. A test section is constructed 2 mm long and I.D 1inch using transparent material. The test section is supported by aluminum frame that can be placed with any arbitrary inclined angles. The air-water two-phase flow is observed at room temperature and atmospheric condition using both high speed camera and void impedance meter. The signal is sampled with sampling rate 1kHz and is analyzed under fully-developed condition. Based on experimental data, flow pattern maps are made for various inclination angles. As increasing the inclination angels from 0 to 90, the flow pattern transitions on the plane jg-jf are changed, such as stratified flow to plug flow or slug flow or plug flow to bubbly flow. The transition lines between pattern regimes are moved or sometimes disappeared due to its inclined angle.

• 한국해양공학회지
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• 제12권1호
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• pp.113-119
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• 1998

An experimental study was carried out in a three-dimensional cubic cavity driven by 2-dimensional plane Poiseuille flow for three kinds of Reynolds number, $10^4$, 3 $\times$ $10^4$ and 5 $\times$ $10^4$ based on the cavity width and cavity inlet mean flow velcoity. Instant simultaneous velocity vectors at whole field were measured by 2-D PIV system. Laser based illumination and two-frame grey-level cross correlation algorithm are adopted. Severe unsteady flow fluctuation within the cavity are remarkable at above Re = 3 $\times$ $10^4$ Reynolds numbers and sheared mixing layer phenomena are also found at the region where inlet driving Poiseuille flow is collided with the clock-wise rotating main primary vortex at upper center area. Instant velocity profiles reveal that deformed forced vortex formation is observed throughout the separate two areas.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.458-465
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• 2000

In the field of structural optimization simulated annealing (SA) algorithm has widely been adopted as an optimizer with the positive features of SA such as simplicity of the algorithm and possibility of finding global solution However, annealing process of SA algorithm based on random generator with the zeroth order structural information requires a large of number of iterations highly depending on cooling schedules and stopping criteria. In this paper, MSA algorithm is presented in the form of two phase annealing process with the effective cooling schedule and stopping criteria. With the application to optimal seismic design of steel structures, the performance of the proposed MSA algorithm has been demonstrated with respect to stability and global convergence of the algorithm