• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권2호
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• pp.123-134
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• 2017

풍력발전 타워용 종방향 보강 원형단면 강재 쉘에 대하여 재료 및 기하학적 비선형 유한요소법(GMNIA)으로 극한압축강도 해석을 수행하였다. 보강 쉘의 반경 대 두께비, 초기변형 형상 및 진폭, 종방향보강재의 면적 및 간격 등의 주요 설계 파라미터가 압축력을 받는 보강 쉘의 극한강도에 미치는 영향을 분석하였으며, DNV 설계기준에 의한 설계좌굴강도와 유한요소해석으로 구한 극한압축강도를 비교하였다. 기하학적 초기결함의 형상은 선형 좌굴해석으로부터 구한 좌굴모드 및 제작 과정에서 용접으로 발생하는 딤플 변형을 고려하였다. 해석 대상 보강 쉘의 반경 대 두께비는 50~200이며, 종방향보강재는 횡비틀림좌굴과 국부좌굴이 발생하지 않도록 DNV 설계기준에 따라 두께와 돌출폭을 결정하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권6호통권79호
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• pp.727-736
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• 2005

본 연구에서는 사장교의 적절한 초기평형상태 결정을 위하여 최소자승법을 이용한 케이블 장력 결정 방법을 제시하였다. 본 방법은 거더의 케이블 지지점을 지점으로 한 연속보로부터의 처짐 및 모멘트 등을 목표치로 하고 케이블을 포함한 사장교 전체계 해석으로부터 구해진 응답과의 차이를 오차로 정의하여 거더 및 주탑의 오차를 최소화하는 방법이다. 특히, 주탑 모멘트, 거더 모멘트, 그리고 처짐의 보정 정도를 가중행렬을 도입하여 선택적으로 조절할 수 있으며, 여러 가지 사장교 형식에 대한 수치예제 및 기존 연구와의 비교를 통하여 본 방법의 효율성 및 타당성을 검증하였다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제1권4호
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• pp.271-281
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• 2012

Tianjin Goldin Finance 117 tower has an architectural height of 597 m, total of 117 stories, and the coronation of having the highest structural roof of all the buildings under construction in China. Structural height-width ratio is approximately 9.5, exceeding the existing regulation code significantly. In order to satisfy earthquake and wind-resisting requirements, a structure consisting of a perimeter frame composed of mega composite columns, mega braces and transfer trusses and reinforced concrete core containing composite steel plate wall is adopted. Complemented by some of the new requirements from the latest Chinese building seismic design codes, design of the super high-rise building in high-intensity seismic area exhibits a number of new features and solutions to professional requirements in response spectrum selection, overall stiffness control, material and component type selection, seismic performance based design, mega-column design, anti-collapse and stability analysis as well as elastic-plastic time-history analysis. Furthermore, under the prerequisite of economic viability and a series of technical requirements prescribed by the expert review panel for high-rise buildings exceeding code limits, the design manages to overcome various structural challenges and realizes the intentions of the architect and the client.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권2호
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• pp.173-184
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• 2005

For reducing construction cost, two-plate-girder bridges are getting popular in Japan. This type of bridge employs a PC slab, which is often cast-in-place. In such a case, concrete is not usually cast over the whole slab at one time: some portions are constructed earlier than the rest. Therefore, a construction joint is inevitably created. Due to the drying shrinkage of concrete, tension stress may occur in concrete slab. High tensile stress can be expected near the construction joint where concretes with different ages meet. Moreover, prestressing is not applied over the whole length of slab at one time. This may also serve as a source of tensile stress in the slab. Thus there is a chance that cast-in-place PC slab, especially near the construction joint, may be subjected to tensile cracking. In the present study, stress states near the construction joint in the cast-in-place PC slab of a two-plate-girder bridge are investigated numerically. The finite element method is employed and the three-dimensional analysis is conducted to see the influence of dry shrinkage and prestressing. The stress states in the PC slab thus obtained are discussed. The simplified model of a plate girder for this class of analysis is also proposed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제69권5호
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• pp.567-577
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• 2019

Guyed steel lattice towers (or guyed masts) are widely used for supporting antennas for telecommunications and broadcasting. This paper presents a numerical study on the static and dynamic response of guyed towers. Three-dimensional nonlinear finite-element models are used to simulate the response. Through performing static pushover analyses and free-vibration (modal) analyses, the effect of different bracing configurations is investigated. In addition, seismic analyses are performed on towers of different heights to study the influence of earthquake excitation time-lag (or the earthquake travel distance between tower anchors) and antenna weight on the seismic response of guyed towers. The results show that the inclusion of time lag in the seismic analysis of guyed towers can influence shear and moment distribution along the height of the mast. Moreover, it is found that the lateral response is insensitive to bracing configurations. The results also show that, depending on the mast height, an increased antenna weight can reduce the tower maximum base shear while other response quantities, such as cables tension force are found to be insensitive to variation in the antenna weight.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1764-1769
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• 2014

본 논문에서는 기존의 단일대형강관 타워의 일부를 복수의 강관으로 대체한 멀티기둥-단일대형강관 하이브리드형식 풍력타워의 적용성을 평가하기 위하여 연결부의 성능을 수치해석적으로 평가하였다. 연결부의 형태는 멀티기둥의 단일대형강관 단부 관통 여부, 멀티기둥 하단부 날개 보강재의 유무 및 단일대형강관 내부 가로보 배치형식으로 구분하였다. 해석은 응력집중을 평가하기 위한 선형탄성해석과 극한강도을 평가하기 위한 재료 및 기하비선형 해석이 수행되었다. 수직력과 수평력에 대한 구조성능 분석 결과, 가로보 배치형식과 날개 보강재는 타워 구조계의 극한강도에 민감하게 영향을 주는 것으로 확인되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권5호
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• pp.487-500
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• 2020

Stiffeners can be utilised to enhance the strength of thin-walled wind turbine towers in engineering practise, thus, structural performance of wind turbine towers by means of different stiffening schemes should be compared to explore the optimal structural enhancement method. In this paper two alternative stiffening methods, employing horizontal or vertical stiffeners, for steel tubular wind turbine towers have been studied. In particular, two groups of three wind turbine towers of 50m, 150m and 250m in height, stiffened by horizontal rings and vertical strips respectively, were analysed by using FEM software of ABAQUS. For each height level tower, the mass of the stiffening rings is equal to that of vertical stiffeners each other. The maximum von Mises stresses and horizontal sways of these towers with vertical stiffeners is compared with the corresponding ring-stiffened towers. A linear buckling analysis is conducted to study the buckling modes and critical buckling loads of the three height levels of tower. The buckling modes and eigenvalues of the 50m, 150m and 250m vertically stiffened towers were also compared with those of the horizontally stiffened towers. The numbers and central angles of the vertical stiffeners are considered as design variables to study the effect of vertical stiffeners on the structural performance of wind turbine towers. Following an extensive parametric study, these strengthening techniques were compared with each other and it is obtained that the use of vertical stiffeners is a more efficient approach to enhance the stability and strength of intermediate and high towers than the use of horizontal rings.

• 대한안전경영과학회지
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• 제6권3호
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• pp.99-107
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• 2004

Likelihood of failure (LOF) for the external corrosion of stainless steel, which affect to a risk of facilities, was analyzed quantitatively through the risk based inspection using API-581 BRD. We found that the technical module subfactor (TMSF) decreased as the inspection number increased and it increased as the inspection effectiveness and the used year increased, and that the TMSF showed high value for the case of the marine/cooling tower drift area as a corrosion driver, In this condition, the LOF for the external corrosion of stainless steel had lower than that for the carbon and low alloy steels

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.669-677
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• 2011

다경간 현수교란 3개 이상의 주탑을 가지는 현수교로 중앙부에 주 경간을 2개 이상 가지는 현수교이다. 다경간 현수교 설계시 중앙주탑과 측주탑의 적절한 강성비를 가지도록 설계하는 것이 경제성이나 구조적인 효율성 측면에서 중요하다. 본 연구는 다경간 현수교의 중앙주탑과 측주탑의 적절한 강성비를 찾기 위해 다경간 현수교의 거동을 용이하게 파악할 수 있는 간편한 방법을 제안하는 것을 목적으로 하고 있다. 그 방법으로 다경간 현수교의 주케이블을 등가의 케이블 스프링으로 이상화하고, 주케이블에 작용하는 장력을 주탑상단에 수평력과 수직력의 외력으로 치환시키는 방법으로 다경간 현수교를 등가 다경간 현수교 모델로 치환하였다. 등가 다경간 현수교 모델에 대한 평형방정식을 유도하고 비선형해석을 통해 방정식의 해를 구하였다. 중앙지간장 3,000m의 4경간 현수교의 FEM 해석을 통해 각 주탑에서 발생하는 변위와 모멘트 반력을 계산하고, 이 결과를 등가 4경간 현수교 모델의 해석결과와 비교하여 본 연구의 연구결과를 검증하였다. 검증 결과, 본 연구의 제안방법은 FEM 해석결과와 비슷한 경향을 나타내었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권5호
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• pp.377-387
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• 2017

이 연구에서는 강판 매입형 합성기둥의 Push-out Test를 통해 강재와 콘크리트의 부착면적에 따른 영향을 알아보았다. 이로써 부착면적이 넓을수록 부착응력은 작아진다는 경향이 조사되었다. 또한 소규모 매입형 합성기둥의 경우에는 설계기준에서 제시하는 공칭부착 응력값이 과소하게 적용되는 것을 확인하였다. 다음으로 H형강 매입형 합성기둥의 Push-out Test를 통해 전단연결재의 수와 간격에 따른 영향을 알아보았다. 이로써 전단연결재의 전단거동을 파악할 수 있었다.