• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1900-1907
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• 2012

일반적으로 활용되고 있는 원통형 단면쉘 구조로 이루어진 타워구조의 대형화에 한계가 있어 다각형 단면쉘 기둥구조의 활용이 대두되고 있다. 현재 대형 다각형 단면쉘 기둥구조의 국부좌굴강도에 대한 자료가 충분치 않고 관련 기준이나 지침이 명확히 제시되고 있지 않은 실정이다. 이에 3차원 유한요소프로그램인 ABAQUS를 이용한 다양한 변수해석 모델을 수립하여 탄성좌굴 및 비선형비탄성 변수해석을 수행하였다. 이 때, 단면제원은 대형 풍력발전타워 기둥구조에 적용하는 것을 가정하여 선정하였고, 다각형의 각형 수, 잔류응력의 크기 및 분포특성, 강재 항복강도 등의 변수를 고려한 해석결과를 토대로 다각형 단면쉘 기둥구조의 국부좌굴 특성을 분석하였다. 본 변수해석 연구결과로부터 세부적인 잔류응력 분포양상 보다는 잔류응력의 최대크기가 축방향 압축을 받는 다각형 쉘의 국부좌굴강도에 중요한 영향인자인 것을 알 수 있다. 다각형 단면 쉘 구조의 국부좌굴강도는 4변 단순지지된 평판구조의 기준을 적용하여 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권1호통권68호
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• pp.33-42
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• 2004

SN 강재를 건축구조용으로 사용하기 위해서는 설계기준강도가 제정되어야 한다. 선행 연구로써, SN400B/490B 후판재로 재판한 SN400B/490B 원형강관과 SPAP235/325 및 SPAR295 각형강관의 물성을 평가하였다. SN400B/490B 후판재와 비교했을 때 STKN400B/490B 원형강관의 항복인장 및 인장강도는 상승하였지만, 제조 프로세스에 무관하게 STKN400B/490B 원형강관의 규격을 만족 하였다. 그러나 SPAP235/325 각형강관 모서리부에서의 항복인장 및 인장강도는 규격을 벗어났다. 이것은 SPAP235/325 각형강관 규격에서 정하고 있는 값이 모서리부에서의 값이 아니라 변에서의 값이기 때문이다. STKN490B 원형강관에 발생한 최대 인장잔류응력은 모재 항복강도 수준이며, 최대 압축잔류응력은 모재 항복강도의 40% 수준이었다. 또한 SPAP325 각형강관에 발생한 최대 인장잔류응력과 최대 압축잔류응력은 모두 모재 항복강도의 80% 수준이었다. 중심압축실험을 한 결과 STKN490B 원형강관의 좌굴강도는 제조 프로세스에 관계없이 별 차이를 보이지 않았다. 그러나 각형강관의 경우는 SPAP325 각형강관이 SN490B로 built-up한 각형강관보다 좌굴강도가 높게 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권1호
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• pp.15-33
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• 2012

For an axially loaded box-shaped member, the width-to-thickness ratio of the plate elements preferably should not be greater than 40 for Q235 steel grades in accordance with the Chinese code GB50017-2003. However, in practical engineering the plate width-to-thickness ratio is up to 120, much more than the limiting value. In this paper, a 3D nonlinear finite element model is developed that accounts for both geometrical imperfections and residual stresses and the ultimate capacity of welded built-up box columns, with larger width-to-thickness ratios of 60, 70, 80, and 100, is simulated. At the same time, the interaction buckling strength of these members is determined using the effective width method recommended in the Chinese code GB50018-2002, Eurocode 3 EN1993-1 and American standard ANSI/AISC 360-10 and the direct strength method developed in recent years. The studies show that the finite element model proposed can simulate the behavior of nonlinear buckling of axially loaded box-shaped members very well. The width-to-thickness ratio of the plate elements in welded box section columns can be enlarged up to 100 for Q235 steel grades. Good agreements are observed between the results obtained from the FEM and direct strength method. The modified direct strength method provides a better estimation of the column strength compared to the direct strength method over the full range of plate width-to-thickness ratio. The Chinese code and Eurocode 3 are overly conservative prediction of column capacity while the American standard provides a better prediction and is slightly conservative for b/t = 60. Therefore, it is suggested that the modified direct strength method should be adopted when revising the Chinese code.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.104-107
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• 2004

The crack widths of reinforced concrete flexural members are influenced by repetitive fatigue loadings. The bond stress-slip relation is necessary to estimate these crack widths realistically. The purpose of the present study is, therefore, to propose a realistic model for bond stress-slip relation under repeated loading. To this end, several series of tests were conducted to explore the bond-slip behavior under repeated loadings. Three different bond stress levels with various number of load cycles were considered in the tests. The present tests indicate that the bond strength and the slip at peak bond stress are not influenced much by repeated loading if bond failure does not occur. However, the values of loaded slip and residual slip increase with the increase of load cycles. The bond stress after repeated loading approaches the ultimate bond stress under monotonic loading and the increase of bond stress after repeated loading becomes sharper as the number of repeated loads increases. The bond stress-slip relation after repeated loading was derived as a function of residual slip, bond stress level, and the number of load cycles. The models for slip and residual slip were also derived from the present test data. The number of cycles to bond slip failure was derived on the basis of safe fatigue criterion, i.e. maximum slip criterion at ultimate bond stress.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.48-55
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• 2004

Loads on offshore structures are largely transferred to the bracing members in the form of axial forces. The detrimental effects of imperfections on compressive strength are well recognized. Damage in the members of offshore structures would significantly affect the compressive behavior of the members. As a result, such damages may also affect the ability of the structure to withstand the functional and environmental loads. It is important to be able to assess the residual strength of damaged members quickly and accurately. This will help operators to make the decision whether the member has to be repaired or not. In this study, a series of calculation is performed to study the effects of different parameters on the behavior of such damaged members under axial load. And the results of analysis are compared with those of experiment.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.299-311
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• 2003

점진적 소성화를 고려한 공간뼈대구조의 극한강도를 평가하기 위한 비선형 유한요소 해석법을 제시한다. 유한한 회전각의 2차항 까지 고려된 개선된 변위장을 도입하여 결과적으로 축력뿐만 아니라 휨모멘트 그리고 비틂모멘트에 의한 비선형 효과를 모두 고려한다. 탄-소성 해석을 위하여 소성힌지 개념을 도입하고 비선형 해석방법으로 하중 및 변위증분법을 이용한다. 잔류응력 분포에 의거한 초기항복함수를 정의하고 축력뿐만 아니라 모멘트의 함수로 표현되는 소성영역함수를 사용하여 flow rule과 normality condition을 적용하여 탄-소성 강도매트릭스를 도출한다. 계산시간이 빠른 기존의 소성힌지 해석기법을 사용하는 동시에 소성영역의 진전효과를 효율적으로 나타내었다. 요소의 소성화 진행정도를 나타내는 파라미터를 도입하고 여러 가지 강도감소모델을 사용하여 극한해석을 수행하여 그 결과를 소성영역해석, 쉘요소를 이용한 정밀해석 그리고 실험결과와 비교하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제10권1호
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• pp.75-85
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• 2016

Fire ranks high among the potential risks faced by most buildings and structures. A full understanding of temperature effects on fiber reinforced concrete is still lacking. This investigation focuses on the study of the residual compressive strength, stress strain behavior and surface cracking of structural polypropylene fiber-reinforced concrete subjected to temperatures up to $300^{\circ}C$. A total of 48 cubes was cast with different fiber dosages and tested under compression after exposing to different temperatures. Concrete cubes with varying macro (structural) fiber dosages were exposed to different temperatures and tested to observe the stress-strain behavior. Digital image correlation, an advanced non-contacting method was used for measuring the strain. Trends in the relative residual strengths with respect to different fiber dosages indicate an improvement up to 15 % in the ultimate compressive strengths at all exposure temperatures. The stress-strain curves show an improvement in post peak behavior with increasing fiber dosage at all exposure temperatures considered in this study.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제7권1호
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• pp.61-69
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• 2013

This paper discusses the properties of RCA, the effects of RCA use on concrete material properties, and the large scale impact of RCA on structural members. The review study yielded the following findings in regards to concrete material properties: (1) replacing NA in concrete with RCA decreases the compressive strength, but yields comparable splitting tensile strength; (2) the modulus of rupture for RCA concrete was slightly less than that of conventional concrete, likely due to the weakened the interfacial transition zone from residual mortar; and (3) the modulus of elasticity is also lower than expected, caused by the more ductile aggregate. As far as the structural performance is concerned, beams with RCA did experience greater midspan deflections under a service load and smaller cracking moments. However, structural beams did not seem to be as affected by RCA content as materials tests. Most of all, the ultimate moment was moderately affected by RCA content. All in all, it is confirmed that the use of RCA is likely a viable option for structural use.

• 한국재료학회지
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• 제4권2호
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• pp.219-226
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• 1994

반복회수에 대한 하중-변형률 선도로부터 구산 잔류변형률의 비교 결과에서 피로하중하의 GFRP관의 강성은 GFRP관의 유리섬유의 적층수가 클수록 크게 나타났으며, 이러한 현상은 피로파괴 직전까지 나타났다. 아울러 본 피로실험 결과를 회귀분석하여 구한 S-N선도에 의하면 정적극한강도 백분율에 대한 피로강도는 GFRP관의 유리섬유 적층수가 증가할수록 증가하였으며, 유리섬유의 적층수가 15, 25, 35층인 GFRP관의 반복회수 200만회에 대한 피로강도는 정적극한강도는 각각 약 75.2%, 79.5%, 84.2%로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권4호통권77호
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• pp.439-447
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• 2005

아치 리브가 수직 하중을 받는 경우, 예기치 않게 면내 방향으로 좌굴이 발생될 수 있다. 따라서 설계자는 아치 리브의 면내 안정성을 설계 시 반드시 고려해야 한다. 본 논문에서는 유한 요소 해석을 통하여 수직 등분포 하중을 받는 고정지점 포물선 아치 리브의 탄성, 비탄성 면내 좌굴 강도를 연구하였다. 본 연구에서 사용된 아치 리브의 스냅-스루 현상과 비탄성 거동을 모사하기 위한 유한 요소 해석 모델은 기존 연구자들의 실험 결과를 이용하여 검증되었다. 또한 아치 리브의 면내 극한 강도를 결정하기 위하여 대변형과 재료의 비탄성, 잔류응력을 고려하였으며, 마지막으로 유한 요소 해석의 결과를 EC3 설계기준과 비교, 분석 하였다.