• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.535-545
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• 2001

철골조의 비탄성 거동을 해석하는데 있어 많은 고차해석법이 소개되고 있다. 이 해석법들은 부재의 불완전성과 잔류응력과 같은 재료적인 비선형성 그리고 기하학적 비선형성에 의한 2차 효과를 직접 해석과정에 반영하여 골조의 거동을 좀더 정확히 예측할 수 있다. 이 가운데 비교적 간편하면서도 정확성이 높은 수정소성힌지 해석법을 도입하고 반강접합부의 모델링을 위해 이미 개발하여 제안한 로그 모델을 적용 해석프로그램(RPH-2DF)을 작성하였다. 이 프로그램의 검증을 위해 두께 중복형 접합부를 갖는 골조실험 결과와 해석 결과를 비교하였다. 또한 강접 골조의 거동과 반강 접합부를 갖는 골조의 거동 차이를 규명하기 위해 MIDAS-GEN v4.2.2로 설계된 10층 가새 골조를 대상으로 RPH-2DF를 이용한 해석결과와 비교하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.123-133
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• 2006

본 연구의 목적은 다단계 동적계획법 및 축차무제약 최소화기법을 이용하여 강접 및 다양한 반강접 접합부 모델을 가진 뼈대 구조물의 최적화 알고리즘을 개발하는데 있다. Bowing effect를 고려한 비선형 보-기둥이론을 사용하였으며, 보-기둥의 접합부는 반강접접합부인 양면 복부앵글을 가진 접합부, 상 하플랜지 접합부, 양면복부앵글을 가진 상 하플랜지 접합부를 고려하여 연구를 수행하였으며, 각 접합부의 해석모델은 수정된 지수모델, 다항식 모델, 파워모델을 사용하였다. 최적화문제에 있어서 목적함수는 강재의 중량을 취하였으며, 설계변수는 부재의 단면치수를 선택하였다. 설계제약조건은 축력, 전단력 및 휨모멘트의 저항성과 사용성에 대해 수식화하였다. 본 연구에서 개발된 기하학적 비선형을 고려한 2차 탄성해석법을 이용하여 강접 및 다양한 모델을 가진 반강접 강뼈대 구조물의 종합적인 연속 최적설계 프로그램을 개발하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권4호
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• pp.463-478
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• 2006

The design of structural frameworks for buildings is constantly evolving and is dependent on regional issues such as loading and constructability. One of the most promising recent developments for low to medium rise construction in terms of efficiency of construction, robustness and aesthetic appearance utilises concrete-filled steel tubular sections as the columns in a moment-resisting frame. These are coupled to rigid or semi-rigid connections to composite steel-concrete beams. This paper includes the results of a pilot experimental programme leading towards the development of economical, reliable connections that are easily constructed for this type of frame. The connections must provide the requisite strength, stiffness and ductility to suit gravity loading conditions as well as gravity combined with the governing lateral wind or earthquake loading. The aim is to develop connections that are stiffer, less expensive and easier to construct than those in current use. A proposed fabricated T-stub connection is to be used to connect the beam flanges and the column. These T-stubs are connected to the column using "blind bolts" with extensions, allowing installation from the outside of the tube. In general, the use of the extensions results in a dramatic increase in the strength and stiffness of the T-stub to column connection in tension, since the load is shared between membrane action in the tube wall and the anchorage of the bolts through the extensions into the concrete.

• 국제초고층학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.343-362
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• 2018

A simplified spring connection modelling approach for steel flush endplate beam-to-column connections in fire has been developed to enable realistic behaviour of connections to be incorporated into full-scale frame analyses at elevated temperature. Due to its simplicity and reliability, the proposed approach permits full-scale high-temperature frame analysis to be conducted without high computational cost. The proposed simplified spring connection modelling approach has been used to investigate the influence of connection ductility (both axial and rotational) on frame behaviour in fire. 2D steel and 3D composite frames with a range of beam spans were modelled to aid the understanding of the differences in frame response in fire where the beam-to-column connections have different axial and rotational ductility assumptions. The modelling results highlight that adopting the conventional rigid or pinned connection assumptions does not permit the axial forces acting on the connections to be accurately predicted, since the axial ductility of the connection is completely neglected when the rotational ductility is either fully restrained or free. By accounting for realistic axial and rotational ductilities of beam-to-column connections, the frame response in fire can be predicted more accurately, which is advantageous in performance-based structural fire engineering design.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권1호
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• pp.57-75
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• 2013

It is still inadequate for investigating the highly nonlinear and complex mechanical behaviors of single-layer latticed domes by only performing a force-based demand-capacity analysis. The energy-based balance method has been largely accepted for assessing the seismic performance of a structure in recent years. The various factors, such as span-to-rise ratio, joint rigidity and damping model, have a remarkable effect on the load-carrying capacity of a single-layer latticed dome. Therefore, it is necessary to determine the maximum load-carrying capacity of a dome under extreme loading conditions. In this paper, a mechanical model for members of the semi-rigidly jointed single-layer latticed domes, which combines fiber section model with semi-rigid connections, is proposed. The static load-carrying capacity and seismic performance on the single-layer latticed domes are evaluated by means of the mechanical model. In these analyses, different geometric parameters, joint rigidities and roof loads are discussed. The buckling behaviors of members and damage distribution of the structure are presented in detail. The sensitivity of dynamic demand parameters of the structures subjected to strong earthquakes to the damping is analyzed. The results are helpful to have a better understanding of the seismic performance of the single-layer latticed domes.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.595-606
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• 2011

본 연구는 기둥-보 접합부의 강성에 따른 철골 모멘트 골조의 동적특성의 차이를 파악하는데 목적이 있다. 6층의 철골 모멘트 골조를 설계하였으며, 접합부는 DWA (Double Web-Angle Connection), TSW (Top-and Seat-Angle Connection with Double Web-Angle), FEMA(SAC-Test Summary No.28, Specimen ID : UCSD-6) 접합부를 사용하였고, 완전강접합부의 동적거동특성과 상호 비교 검토하였다. 반강접 접합부의 회전강성은 Chen 과 Kishi 에 의해 제안된 3매개변수파워모델을 사용하여 구하였다. 접합부의 회전 강성을 보의 강성으로 나누어 상대강성으로 정의하여 사용하였다. 모든 골조에 대하여 비선형 정적해석(push over analysis), 반복하중 해석 및 시간이력해석을 수행하였다. 각 접합부의 강성에 따른 내진거동은 층간변위, 소성힌지 및 이력 에너지 분배의 항목별로 비교 분석하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.244-251
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• 2005

The aim of this paper is to evaluate the connection resistance for the rigid connection, semi-rigid connection and simple connection by LRFD and ASD codes. This paper found the resistable stress for various connections with eccentricity. The paper suggested a amended connection pattern to get rid of deficits caused from the eccentricity.

• Steel and Composite Structures
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• 제10권6호
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• pp.541-561
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• 2010

This paper presents finite element analyses, experimental measurements and finite element model updating of an arch type steel laboratory bridge model using semi-rigid connections. The laboratory bridge model is a single span and fixed base structure with a length of 6.1 m and width of 1.1m. The height of the bridge column is 0.85 m and the maximum arch height is 0.95 m. Firstly, a finite element model of the bridge is created in SAP2000 program and analytical dynamic characteristics such as natural frequencies and mode shapes are determined. Then, experimental measurements using ambient vibration tests are performed and dynamic characteristics (natural frequencies, mode shapes and damping ratios) are obtained. Ambient vibration tests are performed under natural excitations such as wind and small impact effects. The Enhanced Frequency Domain Decomposition method in the frequency domain and the Stochastic Subspace Identification method in the time domain are used to extract the dynamic characteristics. Then the finite element model of the bridge is updated using linear elastic rotational springs in the supports and structural element connections to minimize the differences between analytically and experimentally estimated dynamic characteristics. At the end of the study, maximum differences in the natural frequencies are reduced on average from 47% to 2.6%. It is seen that there is a good agreement between analytical and experimental results after finite element model updating. Also, connection percentages of the all structural elements to joints are determined depending on the rotational spring stiffness.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권5호통권72호
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• pp.683-694
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• 2004

본 논문에서는 접합부의 비선형을 고려한 공간 강뼈대 구조물의 고등해석과 최적설계를 수행하였다. 고등해석은 접합부의 비선형, 기하학적 비선형 및 재료적 비선형을 고려한다. 접합부의 비선형은 Kishi와 Chen이 제안한 3가지 매개변수를 가지는 파워모델을 사용하여 고려하였다. 기하학적 비선형은 안정함수를 사용하여 고려하였으며, 재료적 비선형은 CRC 접선 탄성계수와 포물선 함수를 사용함으로서 고려하였다. 최적화 기법으로는 Choi와 Kim이 제안한 직접탐색법을 사용하였다. 직접탐색법은 LRFD의 상관방정식으로 계산된 값중에서 최대값을 가지는 부재의 크기를 단계별로 증가시키는 방법이다. 목적함수는 구조물의 중량을 사용하였으며, 제약조건식은 구조시스템의 하중-저항능력, 처짐, 층간 수평변위 및 연성요구 조건을 고려하였다. 제안된 방법에 의한 설계결과를 LRFD방법과 비교하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권6호통권67호
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• pp.661-672
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• 2003

본 논문에서는 접합부의 비선형을 고려한 강뼈대 구조물의 고등해석과 최적설계를 수행하였다. 고등해석은 접합부의 비선형, 기하학적 비선형 및 재료적 비선형을 고려한다. 접합부의 비선형은 Kishi와 Chen이 제안한 3가지 매개변수를 가지는 파워모델을 사용하여 고려하였다. 기하학적 비선형은 안정함수를 사용하여 고려하였으며, 재료적 비선형은 CRC 접선 탄성계수와 포물선 함수를 사용함으로서 고려하였다. 최적화 기법으로는 Choi와 Kim이 제안한 직접탐색법을 사용하였다. 직접탐색법은 LRFD의 상관방정식으로 계산된 값중에서 최대값을 가지는 부재의 크기를 단계별로 증가시키는 방법이다. 목적함수는 구조물의 중량을 사용하였으며, 제약조건식은 구조시스템의 하중-저항능력, 처짐, 층간 수평변위 및 연성요구 조건을 고려하였다. 제안된 방법에 의한 설계결과를 LRFD방법과 비교하였다.