• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.89-98
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• 2012

본 연구는 공간 트러스의 전체 좌굴을 고려한 최적 구조설계에 대해 연구를 하였으며, 구조물의 최소중량을 구하는 것이 목적이다. 응력제약에 의한 부재 최적화를 위해서 수리 계획법이 사용되었으며, 뜀-좌굴을 고려하기 위해 동적 계획법을 적용하였다. 트러스 부재의 최적설계를 위한 수리 모형은 전체중량 목적함수와 인장 또는 압축 허용응력 및 세장비 제약식으로 구성하였다. 평형경로상의 임계점 즉 좌굴하중을 구하기 위해서 접선 강성행렬의 행렬식 변화를 조사하였으며, 설계하중에 대한 좌굴하중 비율이 동적계획법의 반복계산과정에서 공간 트러스의 강성을 조절하기위해 반영되었다. 제안된 최적설계 프로세서의 검증을 위해서 스타 돔 구조물 예제를 통해 조사하였으며, 수치 결과는 잘 수렴하고 모든 제약을 만족하였다. 제시된 최적설계 프로세스는 전체좌굴을 고려한 최적설계를 수행하기 위한 비교적 간단 방법이고, 실무 구조설계를 반영하는데 가능하다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.466-475
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• 2001

휨항복 후 전단 파괴하는 철근콘크리트 보의 전단 성능 저하가 예측되었다. 휨항복 후 철근콘크리트 보에는 소성 힌지 구간이 형성되며 축방향 변형률이 급격히 증가한다. 축방향 변형률이 급격히 증가함에 따라 콘크리트 유효 압축 강도가 감소하며 철근콘크리트 보의 잠재 전단 강도는 감소한다. 제안된 전단 성능 저하 예측법은 이와 같은 휨항복 후 전단 파괴하는 철근콘크리트 보의 전단 파괴 특성을 고려한 트러스 모델에 기본을 두고 있다. 해석에서는 철근콘크리트 보의 실제 부재 축방향 변형률 $\varepsilon$x 값을 RA-STM에 대입하여 고정한 후에 그 부재의 잠재 전단 강도를 구하였다. 주어진 $\varepsilon$x값의 증가에 의하여 보의 잠재 전단 강도가 휨항복 시의 전단력에 도달할 때의 부재 변형 능력을 그 부재의 최대 연성 능력으로 하였다. 예측된 부재 변형 능력은 보통강도 콘크리트를 사용한 시험체의 부재 변형 능력을 최대 35% 과소 평가하였지만, 그 차이는 전단보강근의 양이 증가함에 따라서 감소하였다. 고강도 콘크리트를 사용한 시험체에 대하여 예측된 부재 변형 능력은 실제 부재 변형 능력을 최대 20% 과대 평가하였다. 철근콘크리트 보의 전단 변형 능력의 예측은 콘크리트의 유효 압축 강도νf ck와 밀접한 관계가 있어 보의 전단 변형 능력을 보다 정확히 예측하기 위해서는 사인장 균열과 직각 되는 방향의 변형률 $\varepsilon$$_1$가 큰 경우의 νf ck 에 대한 연구가 필요하다고 사료된다.

• Computers and Concrete
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• 제20권5호
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• pp.605-616
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• 2017

Concrete filled steel tubular (CFST) composite girder is a new type of structures for bridge constructions. The existing design codes cannot be used to predict the thermal stress in the CFST truss girder structures under solar radiation. This study is to develop the temperature gradient curves for predicting thermal stress of the structure based on field and laboratory monitoring data. An in-field testing had been carried out on Ganhaizi Bridge for over two months. Thermal couples were installed at the cross section of the CFST truss girder and the continuous data was collected every 30 minutes. A typical temperature gradient mode was then extracted by comparing temperature distributions at different times. To further verify the temperature gradient mode and investigate the evolution of temperature fields, an outdoor experiment was conducted on a 1:8 scale bridge model, which was installed with both thermal couples and strain gauges. The main factors including solar radiation and ambient temperature on the different positions were studied. Laboratory results were consistent with that from the in-field data and temperature gradient curves were obtained from the in-field and laboratory data. The relationship between the strain difference at top and bottom surfaces of the concrete deck and its corresponding temperature change was also obtained and a method based on curve fitting was proposed to predict the thermal strain under elevated temperature. The thermal stress model for CFST composite girder was derived. By the proposed model, the thermal stress was obtained from the temperature gradient curves. The results using the proposed model were agreed well with that by finite element modelling.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권3호
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• pp.501-523
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• 2016

Electromechanical impedance (EMI) based structural health monitoring is performed by measuring the variation in the impedance due to the structural local damage. The impedance signals are acquired from the piezoelectric patches that are bonded on the structural surface. The impedance variation, which is directly related to the mechanical properties of the structure, indicates the presence of local structural damage. Two traditional EMI-based damage detection methods are based on calculating the difference between the measured impedance signals in the frequency domain from the baseline and the current structures. In this paper, a new structural damage detection approach by analyzing the time domain impedance responses is proposed. The measured time domain responses from the piezoelectric transducers will be used for analysis. With the use of the Time Frequency Autoregressive Moving Average (TFARMA) model, a damage index based on Singular Value Decomposition (SVD) is defined to identify the existence of the structural local damage. Experimental studies on a space steel truss bridge model in the laboratory are conducted to verify the proposed approach. Four piezoelectric transducers are attached at different locations and excited by a sweep-frequency signal. The impedance responses at different locations are analyzed with TFARMA model to investigate the effectiveness and performance of the proposed approach. The results demonstrate that the proposed approach is very sensitive and robust in detecting the bolt damage in the gusset plates of steel truss bridges.

• International Journal of Ocean Engineering and Technology Speciallssue:Selected Papers
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• 제4권1호
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• pp.31-37
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• 2001

In this paper, an integrated damage identification system (IDIS) is proposed to locate and size damage in real structures. The application of the IDIS to real structures includes the measurement of modal responses, the construction of damage-detection models, and the implementation of measurements and models into the damage-detection process. Firstly, the theory of the damage identification method is outlined. Secondly, the schematic and each component of the IDIS are described. Finally, the practicality of the IDIS is verified from experiments on two different bridge-models, a model plate-grider and a model truss.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.819-825
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• 2006

본 연구의 목적은 휨과 전단에 지배받는 철근콘크리트 보에서 아치작용에 의한 전단기여성분을 평가하기 위한 새로운 해석 모델의 적용성을 검증하기 위한 것이다. 새로운 모델은 전단력은 휨모멘트의 변화율이라는 관계식을 기초로, 분산트러스 이상화 기법을 이용하여 횡단면에서 베르누이(Bernoulli) 휨 평면으로부터 전단변형적합조건을 새롭게 유도하였으며, MCFT와 분산트러스 이상화를 통해 전단흐름에 의한 복부전단요소의 전단곡률을 일치시키는 전단변형적합조건을 수립하였다. 전단변형적합조건을 이용하면, 보 전단거동은 타이드아치작용과 보작용의 두 성분으로 수치적 분해 될 수 있다. 이러한 분리 접근법의 유효성은 기존 문헌에 수록된 활용 가능한 실험 자료를 통해 검증하였다. 수행 결과 실제 측정 전단강도와 비교하였을 때 복부가 분담하는 전단강도는 훨씬 일정하며, 역학적 복부철근비와 훌륭한 선형 상관관계에 있는 것으로 나타났다. 새로운 해석 모델은 철근콘크리트 부재의 전단 거동에 영향을 미치는 각 변수나 메커니즘을 합리적으로 설명할 수 있는 모델이라고 할 수 있겠다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.105-110
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• 2002

This paper proposes an analytical method to predict the behavior of reinforced concrete beams subjected to reversed cyclic loading. The proposed method is based on the compatibility aided truss model and adopts the stress vs. strain curve of concrete which considers the softening effects. This model Is verified by comparing to the six reinforced concrete panel tests.

• 콘크리트학회지
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• 제10권1호
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• pp.10-19
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• 1998

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.37-44
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• 2009

철선 트러스데크는 기존의 재래식 슬래브 거푸집이나 일반 데크플레이트 공법을 대체하여 철골조는 물론 철근콘크리트 구조물에도 사용이 점차 증가하고 있다. 현재 사용되고 있는 기존의 트러스 데크는 래티스 철선과 하부 철선의 비연속적인 절점간격에 의한 트러스의 비렌딜거동에 의해 완전한 트러스형상에 비해 처짐이 커지는 문제점이 있다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해 래티스 철선과 상하부 철선이 연속적으로 연결되어 비렌딜거동이 없는 순수 트러스형태를 구현함으로써 처짐성능이 우수한 새로운 형태의 데크를 고안하였다. 개발된 시스템의 구조적 거동을 평가하고자, 해석 및 성능평가 실험을 수행하였다. 처짐에 영향을 주는 요소를 중심으로 래티스 철선의 길이방향 연결형태, 간격을 해석과 실험의 주요 변수로 설정하였다. 해석과 실험은 실제 시공 시 타설되는 콘크리트 하중이 아연도 철판을 통해 철선에 작용하는 것을 고려하여 아연도 철판에 직접 등분포 하중을 가력하였다. 구조해석 및 실험을 통한 분석결과 철선 트러스데크의 길이방향 형태, 즉 래티스 철선의 길이방향 연결 형태가 구조적 거동에 영향을 주는 주요한 인자로서 작용했으며, 래티스 철선을 길이방향으로 연속적으로 연결함으로써 비렌딜거동에 의한 영향을 감소시킬 수 있었다. 또한 래티스 철선의 연결간격을 증가 시킬 경우에도, 상, 하부 철선에 큰 응력증가 없이 우수한 처짐 성능을 발현 할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.59-68
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• 2005

이 논문은 본 연구의 후반부로, 전편의 논문에서 개념적으로 유도하고 정식화한 새로운 트러스모델의 적용성 검증을 다룬것이다. 이 모델에는 처음으로 소개되는 아치계수-$\alpha$가 포함되어 있기 때문에 이 계수의 특성에 대해 고찰하였다. 계수-$\alpha$의 값은 a/d, $\rho$와 $\rho_v$에 따라 변하며, 주철근비가 커질수록 그리고 스터럽 비가 작아질수록 그 값은 증가하는 특성을 갖고 있다. 이렇게 정식화된 트러스모델을 단면법으로 변환하여 주철근과 복부철근의 응력 및 전단강도를 산정하는 식을 유도하였으며, 이 식을 기존 문헌에 발표된 실험자료에 적용하여 그 정확성을 검증하여 본 결과, 예측값은 실험값과 매우 근사하게 일치하는 것으로 나타났다.