• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2005년도 춘계학술발표회 및 정기총회 2권1호(통권2호)
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• pp.161-166
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• 2005

In spatial structures with large spaces, one important issue in structures with large spaces is how to carry the weight of the roof. A tensegrity cable dome structure is a kind of soft structural system using the tension cable and compression column as a main element. The tensegrity cable dome is built into a variety of shape around the world but then a collapse accident is increasing. Owing to a collapse accident we must grip of the collapse mechanism to prevent an accident and construct the structure with safety and economy. In this study, I investigated the unstable characteristics of the Geiger-type and Flower-type tcnsegrity cable dome structures, which is the lightweight hybrid structures using compression and tension elements continuously, according to the difference of loading conditions.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.93-100
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• 1998

The basic systems of spatial structures such as shells, membrane, cable-nets and tensegrity structure have been developed to create the large spaces without column. These structures may have large freedom in scale and form, and especially tensegrity structures are received much attention from the view points of their light weight and aesthetics. But There re some difficulties concerning structural stability, surface formation and construction method. One of the way to solve these problems reasonably is a combination of tensile members and rigid members. A structural system based on this concept is referred to as the "HTS ( Hybrid Tension Structure )". This is a type of flexible structural system which is unstable initially, because the cable material has little initial rigidity. As cable - dome hybrid structures is a type of HTS, the initial stress for the self- equilibrated system having stable state have to be introduced. To determine initial stress having stable state, the shape finding analysis is required before the stress - deformation analysis. In this paper, the primary objective is to derive the nonlinear finite element formula of cable and truss members considering geometric nonlinearity for shape finding of cable-dome, and to propose the method to decide the initial stress by the shape analysis of cable-dome hybrid structure with the self-equilibrated state.

• 국제학술발표논문집
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• The 1th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.596-605
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• 2005

The cable dome, proposed by Geiger after developing Fuller's idea of tensegrity and improved by Levy, is a new type of large span space structures. In this paper, formulations of the initial forces distribution in members of two main systems of cable dome, which are Geiger dome and Levy dome, are presented. By analyzing the static performance of Levy dome and the variation of internal forces in members of the structure, four groups of design parameters in cable dome structure are represented in terms of: (1) the numbers of rings and the spaces between the rings; (2) the slopes of ridge cables; (3) the lengths of struts; (4) the initial force in one member of the structure.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.69-75
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• 2012

본 논문은 케이블 돔 구조물의 브레이싱 및 막재 보강 효과에 따른 비교분석을 하고자 한다. 텐세그러티 구조시스템은 초기응력의 도입을 통해 자기평형을 가지는 구조물로서 연속적으로 연결되어 있는 인장재와 이들을 연결해 주는 불연속의 압축재로 구성되어 있다. 본 연구에서는 경량화한 Hybrid 구조물인 케이블 돔의 불안정 현상이 면내 비틀림에 의해 발생함을 기본 Geiger형과 Zetlin형 모델에 브레이싱 및 막재를 보강하여 발생되는 효과를 알아본다. 또한, 쉘형 구조물의 구조불안정 거동이 초기조건에 매우 민감하게 반응하므로 초기형상불완전량 0.1%를 도입하여, 초기조건에 대한 영향도 알아본다.

• Steel and Composite Structures
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• 제6권5호
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• pp.417-433
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• 2006

In this paper, a non-linear structural analysis software with pro-processing and post-recessing function is proposed by the author. The software incorporating the functions of the structural analysis and geometrical design of Tensegrity structures. Using this software, Cable Dome is analyzed as a prototype, a comprehensive study on the structural behavior of Tensegrity domes is presented in detail. Design methods of Tensegrity domes were proposed. Based on the analysis, optimizing design was performed. Several new Tensegrity domes with different geometrical design scheme are proposed, the structural analysis of the new schemes is also conducted. The analysis result shows that the proposed new forms of the Tensegrity domes are reasonable for practical applications.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권3호통권70호
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• pp.345-353
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• 2004

대공간 구조물의 중요한 문제중의 하나는 지붕 구조물의 자중을 극복하는데 있다. 이 문제는 인장부재를 효과적으로 사용함으로서 해결할 수 가 있다. 이러한 면에서 텐세그러티 구조시스템인 케이블 돔 구조물은 대공간을 구성하는데 효과적으로 사용되고 있다. 그러나 케이블 돔 구조시스템은 외력의 증가에 따라 전체좌굴의 위험성을 가진다. 본 연구는 케이블 돔 구조물인 Geiger형과 Flower형을 대상으로 초기장력 작용에 의한 형상문제를 해결하고 축대칭 하중 재하시 완전형상과 초기형상불완전을 가지는 형상에서의 불안정 현상을 파악한다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.81-88
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• 2012

텐세그리티 구조시스템의 한 종류인 케이블 돔 시스템은 케이블과 마스트로 이루어져 있다. 이 케이블에 외부하중이 가해지지 않은 상태에서 안정된 구조물이 되기 위하여 일정의 프리텐션이 가해져야 하며 구조물은 가해진 프리텐션 하에서 자기평형응력상태에 있어야 한다. 본 연구에서는 부재의 내력 벡터의 합 원리를 기초하여 자기평형 응력모드를 구하는 새로운 방법을 제안하였으며, 자기평형응력을 유지하기 위해 필요한 응력모드를 시각화할 수 있다는 점이 기존의 논문과 비교하여 독특성을 갖는다. 본 연구에서 제안된 방법에서 사용된 기본 원리는 모든 절점에서 외부하중이 가해지지 않은 상태에서 내력벡터의 합은 0이 되어야 한다는 것이다. 제안된 방법은 CAD를 이용하여 간단히 자기 평형응력모드를 찾을 수 있으며, 예제 케이블 돔 구조물을 대상으로 각 절점에 연결된 부재들의 내력을 결정하였다. 결과 값은 역학적 계산 방법과 기존의 이론에 의해 검증하였으며 잘 일치하였다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2005년도 춘계학술발표회 및 정기총회 2권1호(통권2호)
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• pp.52-66
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• 2005

Tension and Membrane have the potential to enable the realization of lightweight structures that have the attractive features of structures efficiency and aesthetical expression. Compared with pure (thorough-bred) tension structures such as cable net, air dome and tensegrity, so called hybrid tension structures such as beam string, tensegric system and other mixed structures have Potential still to be realized. After synnaruzubg the simple definition of tensegric structure, some holistic designs for hybrid tension structures completed recently in the author's practice are given.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.285-292
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• 2003

The soft structure can make large space more effectively, and its construction is easy and simple as well. However, it is not easy to realize this in the actual space. Therefore, two works are needed to be done for effective and accurate construction of soft structures. First, making a working scenario to complete the final objective form; second revising construction errors occurred in the middle of the actual works. These works are called constructional analysis. At this time, geometric nonlinearity should be considered to reflect the sensitivity by the initial stress of flexible structures, constructional analysis comes down to a nonlinear problem after all. This study approaches nonlinear constructional analysis with the numerical method for adjusting stress of cable-dome structures which are a soft structure system, and then verifies it.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.65-75
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• 2004

대공간 구조는 3차원적인 힘의 흐름과 면내력에 의해 외부하중에 대한 저항능력을 확보하는 형태저항형 구조로서 기본적인 구조저항 메커니즘은 구조물 자체의 곡률을 이용하여 면외방향으로 작용하는 외력을 주로 면내력으로 저항할 수 있게 한 구조시스템이다. 따라서 최소의 재료로, 가볍고 얇게 대공간을 만들 수 있는 장점이 있다. 대공간 구조시스템 중 연성 구조물의 일종인 막 구조, 케이블 구조 또는 복합 구조체로서의 막-케이블 구조물의 비약적인 발전이 최근 주목을 끌고 있다. 즉, 기존의 일반 구조재보다 가볍고 축 강성은 강하나 휨 강성은 매우 작은 막 및 케이블을 사용하여 대공간 구조물을 보다 효과적으로 구축할 수 있는 구조시스템을 말한다. 그러나, 이러한 구조물은 하중 레벨이 어느 임계값에 도달하면 구조물의 형상에 따라 뜀좌굴(snap-through) 또는 분기좌굴(bifurcation)에 의한 불안정 현상이 일어나며, 이로 인한 파괴 메커니즘의 파악은 구조설계에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 텐세그리티형 케이블 돔 구조물의 구조시스템에 따른 정적 불안정 거동 특성을 파악하기 위해 먼저, 형상해석을 통해 복합 케이블 돔 구조물인 Geiger형, Zetlin형 및 Flower형 케이블 돔 구조물의 초기응력에 의한 형상을 결정하고, 형상해석 결과를 기준으로 하여 정적 외력에 의한 불안정 문제를 파악하고자 한다.