• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.458-466
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• 2020

이 연구의 목적은 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 이용한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장 거동을 평가하는 것이다. 이를 위하여 목표 압축강도 40MPa 및 60MPa 각각에 대해서 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 총 부피비로 1.0% 혼입한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트를 제작한 후 압축강도, 압축인성, 직접인장강도 및 응력-변형률 특징 등의 압축 및 인장 거동을 평가하였다. 그 결과, 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축강도는 플레인 콘크리크보다 다소 감소하였으나, 압축인성, 압축인성 비, 직접인장강도는 크게 증가하는 것으로 나타났다. 또한 압축 및 인장 시험시 플레인 콘크리트는 최대응력 이후 취성파괴를 나타냈으나, HPHFRC는 변형연화 현상을 나타내어, 압축 및 인장 거동이 크게 개선되는 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권4호
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• pp.261-267
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• 2024

With the increase in the exploitation depth of offshore oil and gas, it is possible to control the global buckling of deep-sea pipelines by the snake lay method. Previous studies mainly focused on the analysis of critical buckling force and critical temperature of pipelines under the snake-like laying method, and pipelines often suffer structural failure due to seismic disasters during operation. Therefore, seismic action is a necessary factor in the design and analysis of submarine pipelines. In this paper, the seismic action of steel pipes in the operation stage after global buckling has occurred under the active control method is analyzed. Firstly, we have established a simplified finite element model for the entire process cycle and found that this modeling method is accurate and efficient, solving the problem of difficult convergence of seismic wave and soil coupling in previous solid analysis, and improving the efficiency of calculations. Secondly, through parameter analysis, it was found that under seismic action, the pipe diameter mainly affects the stress amplitude of the pipeline. When the pipe wall thickness increases from 0.05 m to 0.09 m, the critical buckling force increases by 150%, and the maximum axial stress decreases by 56%. In the pipe soil interaction, the greater the soil viscosity, the greater the pipe soil interaction force, the greater the soil constraint on the pipeline, and the safer the pipeline. Finally, the pipeline failure determination formula was obtained through dimensionless analysis and verified, and it was found that the formula was accurate.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.617-628
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• 2000

이 연구에서는 하중비전달형 필렛용접부를 대상으로 순수휨상태에서 TIG 처리에 따른 피로강도 향상정도 및 피로특성을 정량적으로 평가하기 위해서 4점 휨실험을 실시하였다. 피로실험결과 용접후처리를 실시하지 않은 시험체는 국내 외에서 규정하는 피로강도등급을 만족하고 있고 TIG 처리한 시험체는 용접후처리를 실시하지 않은 시험체보다 $2{\times}106$회 피로강도가 상회하는 것을 알 수 있었다. 또한 비치마크실험결과 피로균열은 용접지단부의 비드접선각도 및 곡률반경이 최소로 되는 점에서 다발적으로 발생하며, 반타원형 균열로 성장, 합체되어 파단에 이르는 것을 확인할 수 있었다. 한편 유한요소해석결과 용접지단부의 응력집중계수는 용접지단부의 비드접선각도 및 곡률반경과 밀접한 관계가 있으며, 이 중에서 곡률반경이 용접지단부의 응력집중계수에 보다 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 한편 파괴역학적 해석결과 a/t가 0.4 이하인 경우에 기하학적형상보정계수가 균열보정계수에 가장 지배적인 영향을 미치는 인자임을 알 수 있었다. 또한 유한요소해석결과로부터 산정한 응력확대계수범위와 피로균열성장속도의 관계식으로부터 피로수명을 비교적 정확하게 산정할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.3-12
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• 2014

복합트러스교는 프리스트레스 박스거더교의 복부를 강재 트러스로 대체한 교량으로 자중이 경감되는 구조적 장점과 복부 개방구조로 인한 경관성이 매우 우수하여 최근 들어 많이 사용되고 있다. 이러한 복합트러스교의 핵심기술은 강재 트러스와 콘크리트 슬래브를 연결하는 격점구조이며 지금까지 여러가지 격점구조들이 개발되어 실험적 검증을 통해서 실교량에 적용해 오고 있다. 이러한 격점구조는 격점부 국부적인 거동뿐만 아니라 복합트러스 거더의 휨 및 피로 등 전체적인 거동을 좌우하기 때문에 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다. 한편, 복합트러스 교량의 복부 개방구조는 프리스트레스 박스교량에 비해 비틀림 성능을 저하시키는 단점을 가지고 있어 편심하중을 받는 교량이나 곡선교 등에는 아직까지 적용된 사례가 없다. 따라서 복합트러스교가 보다 널리 사용되기 위해서는 비틀림 거동에 대한 정확한 분석이 필요한 상황이다. 기존 연구에서는 복합트러스교의 격점구조형식에 따른 비틀림 거동 특성을 알아보기 위해서 3가지 형태의 박스형 복합트러스 실험체를 제작하여 그 거동을 분석하였다. 이에 이 연구에서는 기존연구를 바탕으로 유한요소 해석프로그램을 이용하여 실험체를 모델링하고 시뮬레이션을 통해 그 거동을 분석하여 해석적으로 검증해 보았다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권6호통권79호
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• pp.673-679
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• 2005

교량상의 장대레일은 온도변화에 따른 교량 바닥판의 온도신축 작용에 따라 궤도의 축력이 더해질뿐 아니라 교량 바닥판의 길이의 변화로 인하여 구조물 단부(교량신축이음부)에서 궤도자갈이 이완되는 현상이 발생한다. 이러한 영향은 교량 바닥판의 길이가 클수록 더욱 커지며 궤도자갈의 이완을 가중시키고 결국 궤도 고저틀림에 영향을 미쳐 승차감을 악화시킨다. 교량상 자갈이완에 따른 궤도틀림과 교량구조물 자체적 측면을 감안하여 경부고속철도에서는 프랑스 고속철도의 경우와 동일하게 교량경간의 최대 길이를 80m로 제한하여 시공하였다. 본 논문에서는 고속철도구간의 검측결과 나타나고 있는 현상과 그 동안의 유지보수 작업경과를 바탕으로 교량 바닥판의 온도신축작용과 궤도처짐의 상관관계를 분석하였다. 본 연구에서 검토한 결과 종방향 자갈막이와 플레이트 설치는 시공상의 어려움으로 인해 현재상태의 선로조건에서는 적절한 방안인 것으로 볼 수 없다. 반면에 종방향 활동체결구의 설치 또는 도상고결제 살포는 비교적 쉽게 시행할 수 있으나 그 효과가 뚜렷하지 않다. 따라서 그간의 보수작업경과와 작업효과 분석결과 스위치 타이탬핑이나 소형장비에 의한 인력다짐작업이 다른 것들에 비해 가장 효과적이라는 결론을 얻었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.701-710
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• 2002

본 연구에서는 개단면 리브를 갖는 보강판이 직교이방성 특성을 고려한 직교이방성 판 요소 프로그램을 개발하고, 여러가지 보강판에 대한 민감도 분석 및 매개변수 연구를 통하여 보강판의 직교이방성 거동 특성 및 본 프로그램의 적용성을 살펴보았다. 먼저 보강재만의 관성 모멘트를 강판만의 관성 모멘트로 나눈 값을 관성 모멘트 비라 정의하고, 여러가지 보강판에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 보강판의 직교이방성 거동을 규명하였다. 본 프로그램의 적용성을 살펴보기 위하여, 여러가지 보강판에 대한 매개변수 연구를 수행하고, 최대 처짐에 대한 결과를 등팡성 판 요소를 이용한 ABAQUS의 결과와 비교하였다. 비교 결과, 두 결과가 잘 일치하는 특정 모멘트 비를 직교이방성 판으로 해석할 수 있는 기준으로 제안하였으며, 두 결과 사이의 오차율을 관성 모멘트 비의 함수 식으로 표현하였다. 따라서, 개단면 리브로 보강된 판을 직교이방성 판으로 해석하기 위해서는 제안한 특정 관성 모멘트 비 이상의 값을 가져야 안전측의 결과를 얻으며, 또한 본 연구에서 제안한 상관 함수를 이용하여 결과를 보정하면 간편하게 타당한 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.67-74
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• 2010

최근 기상이변에 따라 폭설로 인한 비닐하우스의 붕괴가 빈번해져서 농가의 피해가 증가하고 있다. 하지만 이에 대한 대책연구는 미약하여 매년 농가의 피해는 되풀이 되고 있다. 그리하여 본 연구에서는 고강도 변단면 부재를 이용한 모듈을 적용하여 근본적인 구조체의 붕괴를 방지하고, 인장타이재를 이용한 추가적인 보강을 통하여 비닐하우스의 붕괴를 방지하고자 한다. 비닐하우스 프레임의 경우 처짐설계보다는 강도설계에 의해 단면이 지배되므로 모멘트가 최대가 되는 부분에 고강도의 변단면 부재를 적용한다. 현재 설치된 비닐하우스의 형태는 아치의 형태를 하고 있으나, 구조적으로는 곡선부(보)와 직선부(기둥)가 불연속의 형상을 하고 있어 연직하중에 대해 아치거동보다는 프레임거동을 하는 취약한 구조시스템이다. 직선부재(기둥) 상단에 폭설 시에만 임시적으로 인장타이재를 추가함으로써 모멘트로 저항하던 프레임 구조체를 축력에 저항하는 타이아치형 구조체로의 단기적인 변화를 유도하여 구조체의 내력을 증가시키고자 한다. 고강도 변단면 부재를 이용하면 조합강도비가 10~30% 정도 감소하였으며, 인장타이재를 이용하여 추가보강하면 조합강도비가 절반 이하로 감소하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.177-189
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• 2014

최근 강재의 고강도화를 통한 부재 단면 사이즈의 절감은 종종 강성의 부족으로 이어져 과도한 처짐이나 진동문제를 야기한다. 따라서 적절한 설계나 예방을 통해 구조물의 바닥진동에 대한 보완이 필수적이다. 이러한 바닥진동 문제를 해결하기 위해 동조질량감쇠기가 종종 쓰이고 있다. 동조질량감쇠기는 바닥의 진동수에 대해 정확히 설계되었을 때에는 효율적으로 바닥진동을 제어할 수 있다. 하지만 바닥질량의 크기와 외부하중의 특성에 따라 바닥의 진동수가 수시로 변하는 경우에는 그 효율이 급격히 낮아질 가능성이 있다. 이러한 현상을 동조이탈이라고 한다. 본 연구는 실제 바닥에 가해지는 하중의 변화에 따라 바닥의 진동수가 달라지는 양상을 실험을 통해 고찰한다. 실험 바닥에 기존의 단일동조질량감쇠기를 적용하여 단일동조질량 감쇠기의 한계인 동조이탈현상을 확인한다. 또한, 바닥진동제어의 강건성을 확보하기 위해 진동수의 불확실성을 반영한 비대칭 동조질량감쇠기의 활용을 제안한다. TMD의 강건성이란 진동수가 변화하는 상황에서 바닥진동제어 성능이 얼마나 지속되느냐를 뜻한다. 제안된 비대칭 TMD는 두 개의 비대칭 강성을 가지고 있기 때문에 병진운동과 회전운동을 하면서 진동에너지를 소산한다. 제안된 비대칭TMD의 최적화 결과, 비대칭TMD는 기존 STMD에 비해 28%이상의 진동제어성능을 확보하였으며, 외부의 환경 변화에 대한 강건성은 약 1.4배 개선되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.399-407
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• 2013

장경간의 대공간구조물은 지진하중에 의하여 일반구조물과는 다른 응답특성이 나타나고 있으므로 대공간구조물에 대한 내진설계를 위해서는 대공간구조물의 동적특성 및 지진응답특성에 대한 정확한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 예제 구조물로 대공간구조물의 동적특성을 기본적으로 내재하고 있는 장견간의 아치구조물로 선정하여 다중지점 지진하중이 가진되는 대공간구조물의 진동응답 특성을 분석하였다. 다중지점 지진하중은 대공간구조물의 지점 지반조건이 다른 경우 그리고 시간지연을 갖는 지진하중이 가진되는 경우로 하여 수치해석을 수행하였다. 다중지점 지진하중 적용한 경우의 지진응답이 단일 지진하중 적용에 의한 지진응답과 비교하여 경우에 따라서 상이한 지진응답을 나타내고 있다. 따라서 대공간구조물의 경우에 정확한 지진응답 분석 및 적절한 내진설계를 위해서는 다중지점 지진하중을 적용하여 지진응답을 분석하는 것 바람직하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권3호
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• pp.229-236
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• 2017

이 연구에서는 고무스프링의 동적 압축실험을 수행하여 고무스프링의 거동 및 특성을 규명하고 압축 강성도를 계산하여 실제 설계값에 대해 알아보고자 하였다. 고무스프링의 동적 압축실험을 수행하기 위하여, L80-D55, L90-D58, L100-D60의 고무스프링의 형상계수를 구하여 총 9개의 고무스프링을 주문 제작 하여 실험에 사용하였다. 실험은 고무스프링의 길이에 따라 기압축을 제어하여 수행하였으며, 기압축은 변형률의 5%, 10%, 15%, 20%, 25% 순서로 증가시켰다. 실험결과를 통해 힘-변형률 곡선을 얻을 수 있었고, 변형률의 증가함에 따라 강도감소 현상과 강도증가 현상이 발생함을 확인하였다. 또한 고무스프링의 크기와 지름에 따라 강성저하 및 강성증가 현상이 확연하게 나타남을 확인하였고, 힘-변형률 곡선에서 할선기울기를 이용하여 유효 압축강성도를 추정하였다. 유효압축강성도를 이용하여 실제 설계에 사용할 수 있는 설계값을 제시하였다.