• 제목/요약/키워드: Rigidity analysis

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Influence of stiffeners on the performance of blind-bolt end-plate connections to CFST columns

  • Ding, Fa-xing;Pan, Zhi-cheng;Liu, Peng;Huang, Shi-jian;Luo, Liang;Zhang, Tao
    • Steel and Composite Structures
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    • 제36권4호
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    • pp.447-462
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    • 2020
  • The paper aims to investigate the mechanical mechanism and seismic effect of stiffeners in blind bolt endplate connection to CFST column. A precise 3D finite element model with considering the cyclic properties of concrete and steel materials was established, and the efficiency was validated through monotonic and cyclic test data. The deforming pattern and the seismic performance of the unstiffened and stiffened blind bolt endplate connections were investigated. Then a parametric analysis was conducted to analyze the contribution of stiffeners and the joint working behaviors with endplate under cyclic load. The joint stiffness classifications were compared and a supplement stiffness classification method was proposed, and the energy dissipation ability of different class connections were compared and discussed. Results indicated that the main deformation pattern of unstiffened blind bolt endplate connections was the local bending of end plate. The vertical stiffeners can effectively alleviate the local bending deformation of end plate. And influence of stiffeners in thin endplate and thick endplate was different. Based on the stiffness of external diaphragm welded connection, a more detailed rigidity classification was proposed which included the pin, semi-rigid, quasi-rigid and rigid connection. Beam was the main energy dissipation source for rigid connection. For the semi-rigid and quasi-rigid connection, the extended endplate, stiffeners and steel beam would all participate in the energy dissipation.

강합성 플레이트거더교의 가로보 배치에 관한 연구 (A Study on the Disposition of Cross Beams in Composite Plate Girder Bridge)

  • 박용명;백승용;황민오
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.691-699
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    • 2002
  • 본 논문에서는 수직 및 수평 브레이싱을 생략하고 I-형 거더를 가로보만으로 연결한 다주형 강합성 플레이트거더교 형식에서 가로보의 적정 배치 간격 및 소요 휨강성의 산정을 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해 지간 40m의 단순교와 40+50+40m의 2차로 4주형 연속교를 예제교량으로 시산 설계하였다. 본 교량에 대해 중간가로보의 배치 간격과 휨강성를 매개변수로 하여 합성전 후 고정하중, 활하중 및 지진하중을 포함하는 설계하중에 대한 응력 해석을 수행한 후 강재 주형 및 라로보의 격자구조에 대해 합성전 고정하중을 고려한 재료-기하비선형해석으로부터 횡비틀림 좌굴강도를 평가하였다. 이상의 두 가지 국면 해석 결과를 토대로 단부 및 중간가로보의 적정 배치 간격과 소요 휨강성을 제안하였다.

실무자 관점에서의 건축물 정밀안전점검 및 정밀안전진단 실행대가 현황분석 (The Analysis of Current Situation of the Building Precision Safety Inspection and Precision Safety Diagnosis Cost from Practitioners Viewpoint)

  • 이종필;임남기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.37-41
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    • 2018
  • 최근 시설물의 안전 및 유지관리에 관심이 증대되고 있으나, 발주처의 저가발주로 인해 안전진단전문기관은 부실화 되고 부실 점검 및 진단으로 인한 많은 문제점들이 야기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 실무자들의 인식조사와 사례분석을 통해 실행대가 현황을 고찰하였으며, 그 결과 정밀안전점검은 대가기준 조정보다는 대가기준의 효율성 증대 및 강제성 강화가 필요한 것으로 판단된다. 또한 정밀안전진단은 연면적 $10,000m^2$미만 시설물에 대한 대가기준 설계금액을 현재 기준에서 80%로 하향조정하고, 그 이상의 시설물에 대해서는 현행 대가기준을 적용하되, 대가기준의 강제성 강화가 필요할 것으로 판단된다.

삼차원 T형강체를 이용한 편심코어를 가진 전단벽-골조 구조물의 효율적인 지진해석모델 개발 (Development of Efficient Seismic Analysis Model using 3D Rigid-body for Wall-Frame Structures with an Eccentric Core)

  • 박용구;이동근;김현수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.19-28
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    • 2013
  • 전단벽-골조 구조시스템의 구조적인 거동은 휨거동하는 전단벽과 전단거동하는 골조의 상호작용에 의하여 결정된다. 이러한 전단벽-골조 구조물의 거동특성을 효과적으로 고려하기 위하여 선행 연구에서는 2차원 T형 강체를 사용한 단순 해석모델을 제안하였다. 본 논문에서는 이를 바탕으로 편심코어를 가진 전단벽-골조 구조물에 대한 효율적인 해석모델을 제안한다. 2차원 등가모델을 3차원으로 확장하여 비틀림 거동을 고려할 수 있도록 하였고, 그 결과 제안하는 등가모델이 편심코어를 가지는 전단벽-골조 구조물에도 적용가능 하도록 하였다.

강재 원형기둥-상자형보 접합부의 다이아프램 설계법 (Diaphragm Design Method of Steel Box Beam and Circular Column Connections)

  • 김영필;황원섭;박문수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.123-135
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    • 2006
  • 이 연구에서는 원형기둥-상자형보 접합부의 다이아프램 형상에 따른 거동특성과 다이아프램 설계방법에 관한 것이다. 강재 원형기둥-상자형보 접합부의 다이아프램은 상자형보 하부플랜지로부터 전달되는 집중력을 지지하게 되며, 보와 기둥의 강도 뿐만아니라 접합부의 거동에 큰 영향을 미치게 된다. 기존의 연구에서는 부정정 곡선보 모델로부터 유도된 다이아프램의 응력계산식이 제시되어 있으나, 설계식으로 활용되기에는 계산과정이 난해하고 유도과정이 비합리적이다. 또한 접합부 강도에 대한 다이 아프램의 역할을 고려하지 않음으로써 다이아프램의 합리적인 설계가 이루어 지지 못하고 있다. 따라서 이 연구에서는 접합부 다이아프램의 설계변수에 대한 비선형 유한요소 해석을 수행하여, 다이아프램의 형상에 따른 강도특성을 검토하였다. 또한 원형기둥-상자형보, 접합부 다이아프램의 이론식이 접합부의 실제 거동과 큰 차이를 나타냄을 확인하였고, 보와 기둥 및 다이아프램 강성을 고려한 강재 원형기둥 접합부 다이아프램의 설계방법을 제안하였다.

대차틀의 구조해석 및 하중시험에 관한 연구 (Structure Analysis and Loading Test of Bogie Frame)

  • 윤성철;박성혁;이강원;김원경;홍용기
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.199-205
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    • 2004
  • This paper describes the result of structure analysis and load test of bogie frame. The purpose of the analysis and test is to evaluate an safety which bogie frame shall be considered fully sufficient rigidity so as to satisfy proper system function under maximum load. Bogie system consist of bogie frame, suspensions, wheel-sets, brake system and transmission system. Among these component, the bogie frame is most significant component subjected to the vehicle and passenger loads. The evaluation method is used the JIS E 4207 specification throughout the FEM analysis and static load test. The test results have been very safety and stable for design load conditions.

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Time-domain hydroelastic analysis with efficient load estimation for random waves

  • Kang, H.Y.;Kim, M.H.
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제9권3호
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    • pp.266-281
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    • 2017
  • Hydroelastic interactions of a deformable floating body with random waves are investigated in time domain. Both hydroelastic motion and structural dynamics are solved by expansion of elastic modes and Fourier transform for the random waves. A direct and efficient structural analysis in time domain is developed. In particular, an efficient way of obtaining distributive loads for the hydrodynamic integral terms including convolution integral by using Fubini theory is explained. After confirming correctness of respective loading components, calculations of full distributions of loads in random waves are expedited by reformulating all the body loading terms into distributed forms. The method is validated by extensive convergence tests and comparisons against the counterparts of the frequency-domain analysis. Characteristics of motion/deformation responses and stress resultants are investigated through a parametric study with varying bending rigidity and types of random waves. Relative contributions of componential loads are identified. The consequence of elastic-mode resonance is underscored.

심재의 수직 및 전단 변형을 고려한 알루미늄 하니컴코아 샌드위치 평판의 진동특성 해석 (Effect of Normal and Shear Strains in Core Material on Vibrational Characteristics of Aluminum Honeycomb Core Sandwich Plate)

  • 손충열;김익태;변효인
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.89-94
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    • 2000
  • Because the structural elements used in the automobile, astronautic and ship industries are put in dynamic loading environments, much interest is given to the damping of the structural elements, as well as high flexural rigidity and strength per density. Therefore, in this study, the structural damping value of the aluminum honeycomb sandwich plate(AHCP) has been experimentally extracted, and directly applied to the finite element, for the dynamic analysis of the plate considering the structural damping. The analysis results of this theory was compared with the results of the actual modal analysis method. It was observable that the two analyses concurred, establishing the structural damping and analysis method of the AHSP.

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독자모델 감속구동장치 토크암의 구조해석 및 하중시험에 관한 연구 (Structure Analysis and Loading Test of Torque arm for Driving Gear Unit of Unique Model)

  • 차수덕;최진욱;유재일;이민수
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.211-215
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    • 2004
  • This paper describes the result of structure analysis and load test of torque arm for driving gear unit. The purpose of the analysis and test is to evaluate an safety which torque arm shall be considered fully sufficient rigidity so as to satisfy proper system function under maximum load. Driving gear unit consist of gearbox and torque arm. Both components, torque arm is significant component subjected to the vehicle and motor loads. The evaluation methode is used the FEM analysis, static and fatigue test. The test results have been very safety and stable for design load conditions.

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Nonlinear bending analysis of laminated composite stiffened plates

  • Patel, Shuvendu N.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제17권6호
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    • pp.867-890
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    • 2014
  • This paper deals with the geometric nonlinear bending analysis of laminated composite stiffened plates subjected to uniform transverse loading. The eight-noded degenerated shell element and three-noded degenerated curved beam element with five degrees of freedom per node are adopted in the present analysis to model the plate and stiffeners respectively. The Green-Lagrange strain displacement relationship is adopted and the total Lagrangian approach is taken in the formulation. The convergence study of the present formulation is carried out first and the results are compared with the results published in the literature. The stiffener element is reformulated taking the torsional rigidity in an efficient manner. The effects of lamination angle, depth of stiffener and number of layers, on the bending response of the composite stiffened plates are considered and the results are discussed.