• Composites Research
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• 제37권2호
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• pp.101-107
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• 2024

해저케이블은 케이블의 손상 시 높은 유지 보수 비용과 문제점들을 해결하기 위해 다양한 종류의 보호기 자재를 사용한다. 특히 파랑 및 해류 등의 외력 요소 들로부터 케이블을 보호하기 위해 사용되는 대표적인 보호기자재로 유연보호튜브를 들 수 있다. 유연보호튜브는 폴리우레탄 85A 초 탄성 재료로 구성되어 있어 기계적 거동을 계산하기 위해 실험 결과를 기반으로 한 물성치를 이용한다. 본 연구에서는 유연 보호 튜브를 대상으로 해석적 방법을 사용하여 휨 성능과 인장 성능을 살펴보았다. 해석에 사용된 물성치는 폴리우레탄 85A의 다축인장 실험을 통해 확보된 물성 값을 이용하였다. 유연보호튜브는 최대 굽힘 모멘트 기준치인 15 kN·m와 인장하중의 기준치인 50 kN에 대해 휨 성능과 인장 성능을 분석하였다. 해석 결과 유연 보호 튜브의 최대 굽힘 모멘트가 15 kN·m일 때 MBR은 13 m로 휨 성능이 확보되었으며, 인장하중이 50 kN일 때 최대 수직 변위가 968 mm를 나타내 인장성능이 확보됨을 확인할 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권3호
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• pp.269-281
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• 1997

The overall buckling mode in a composite steel-concrete beam over an internal support is necessarily lateral-distortional, in which the bottom compressive range displaces laterally and twists, since the top flange is restrained by the nearly rigid concrete slab. An efficient finite element method is used to study elastic lateral-distortional buckling in composite beams whose steel portion is tapered. The simplified model for a continuous beam that is presented herein is a fixed ended cantilever whose steel portion is tapered, and is subjected to moment gradient. This is intended to give an insight into distortion in a continuous beam that occurs in the negative bending region, and the differences between the cantilever representation and the continuous beam are highlighted. An eigenproblem is established, and the buckling modes and loads are determined in the elastic range of structural response. It is found from the finite element study that the buckling moment may be enhanced significantly by using a vertical stiffener in the region where the lateral movement of the bottom range is greatest. This enhancement is quantified in the paper.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2005년도 특별논문집
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• pp.15-21
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• 2005

In this paper, the procedure of generation and application of nonlinear wave loads for structural design of large container carrier was described. Ship motion and wave load was calculated by modified strip method. Pressure acting on wetted hull surface was calculated taking into account of relative hull motion to the wave. Design wave height was determined based on the most sensitive wave length considering rule vertical wave bending moment at head sea or fellowing sea condition. And the enforced heeling angie concept which was introduced by Germanischer Lloyd (GL) classification had been used to simulate high torsional moment in way of fore hold parts similar to actual sea going condition. Using wave load generated from this dynamic load calculation, FE analyses were performed. With this result, yielding, buckling, hatch diagonal deflection and fatigue strength of hatch corners were reviewed based on the requirement of GL classification. The results of FE analysis show good compatibility with GL classification.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제78권3호
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• pp.255-267
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• 2021

The analysis of simply supported single-cell skew-curved reinforced concrete (RC) box-girder bridges is carried out using a finite element based CsiBridge software. The behaviour of skew-curved box-girder bridges can not be anticipated simply by superimposing the individual effects of skewness and curvature, so it becomes important to examine the behaviour of such bridges considering the combined effects of skewness and curvature. A comprehensive parametric study is performed wherein the combined influence of the skew and curve angles is considered to determine the maximum bending moment, maximum shear force, maximum torsional moment and maximum vertical deflection of the bridge girders. The skew angle is varied from 0° to 60° at an interval of 10°, and the curve angle is varied from 0° to 60° at an interval of 12°. The scantly available literature on such bridges focuses mainly on the analysis of skew-curved bridges under dead and point loads. But, the effects of actual loadings may be different, thus, it is considered in the present study. It is found that the performance of these bridges having more curvature can be improved by introducing the skewness. Finally, several equations are deduced in the non-dimensional form for estimating the forces and deflection in the girders of simply supported skew-curved RC box-girder bridges, based upon the results of the straight one. The developed equations may be helpful to the designers in proportioning, analysing, and designing such bridges, as the correlation coefficient is about 0.99.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권5호
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• pp.701-715
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• 2020

Steel storage racks are lightweight structures, made of thin-walled cold-formed members, whose behaviour is remarkably influenced by local, distortional and overall buckling phenomena, frequently mutually combined. In addition, the need of an easy and rapid erection and reconfiguration of the skeleton frame usually entails the presence of regular perforations along the length of the vertical elements (uprights). Holes and slots strongly influence their behaviour, whose prediction is however of paramount importance to guarantee an efficient design and a safe use of racks. This paper focuses on the behaviour of isolated uprights subjected to both axial load and bending moments, differing for the cross-section geometry and for the regular perforation systems. According to the European standards for routine design, four alternatives to evaluate the bending moment-axial load resisting domains are shortly discussed and critically compared in terms of member load carrying capacity.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.461-468
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• 2012

P.E.B(Pre-Engineering Building) 시스템은 휨모멘트의 크기에따라 부재형상을 최적화한 변단면부재로 설계 사용하는 경제적인 시스템을 의미한다. 이러한 P.E.B 시스템에서 변단면부재의 접합은 일반 철골접합인 마찰접합이 어렵기 때문에 현장조립이 간편한 엔드플레이트 접합이 사용되고 있다. 지압형 인장접합인 엔드플레이트 접합방식은 국내 P.E.B 시스템의 가장 일반적인 접합방식이며, 이미 그 안정성이 안전하다고 판명되었다. 그러나 이러한 엔드플레이트 접합부의 현장볼트 체결시공에 있어서 엔드플레이트와 변단면보 또는 리브의 용접에 의한 열변형 등으로 인해 엔드플레이트의 수직불량이 발생하여 현장에서 설치된 접합부의 벌어짐 현상이 관측되고 있다. 따라서 본 연구에서는 엔드플레이트 초기접합 결함(간격)을 실험변수로 하여 휨모멘트를 받는 엔드플레이트 접합부의 볼트에 대한 허용내력을 조사하여 구조안정성 검토를 수행하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제9권2호
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• pp.131-158
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• 2009

This paper presents a modelling technique for the nonlinear analysis of composite steel-concrete beams with partial shear interaction. It extends the applicability of two stiffness elements previously derived by the authors using the direct stiffness method, i.e. the 6DOF and the 8DOF elements, to account for material nonlinearities. The freedoms are the vertical displacement, the rotation and the slip at both ends for the 6DOF stiffness element, as well as the axial displacement at the level of the reference axis for the 8DOF stiffness element. The solution iterative scheme is based on the secant method, with the convergence criteria relying on the ratios of the Euclidean norms of both forces and displacements. The advantage of the approach is that the displacement and force fields of the stiffness elements are extremely rich as they correspond to those required by the analytical solution of the elastic partial interaction problem, thereby producing a robust numerical technique. Experimental results available in the literature are used to validate the finite element proposed in the paper. For this purpose, those reported by Chapman and Balakrishnan (1964), Fabbrocino et al. (1998, 1999) and Ansourian (1981) are utilised; these consist of six simply supported beams with a point load applied at mid-span inducing positive bending moment in the beams, three simply supported beams with a point load applied at mid-span inducing negative bending moment in the beams, and six two-span continuous composite beams respectively. Based on these comparisons, a preferred degree of discretisation suitable for the proposed modelling technique expressed as a function of the ratio between the element length and depth is proposed, as is the number of Gauss stations needed. This allows for accurate prediction of the nonlinear response of composite beams.

• 터널과지하공간
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• 제26권3호
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• pp.192-200
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• 2016

대심도 지하 네트워크 구축을 위한 대심도 복층터널의 계획 시 세그먼트 라이닝의 거동을 주요 구조물인 중간슬래브와 측압계수(K)에 따라 검토하였다. 연구를 위하여 세그먼트 라이닝 해석법을 검토하였고, 대심도 복층터널에 적합한 해석 모델을 결정하였다. 또한 연직하중에 대해 검토하였고, 중간슬래브 하중은 슬래브 자중인 정하중과 차량에 의한 활하중을 고려하였다. 연구결과 중간슬래브 하중 적용에 따른 단면력은 터널 하부에 주로 발생하였고 휨모멘트의 크기에 가장 큰 영향을 미쳤다. 또한 휨모멘트 작용 방향의 변화가 큰 변수로 나타났고, 중간슬래브 하중 적용에 따른 단면력의 크기는 비교적 일정하여, 단면력의 발생이 가장 작은 측압계수 1.00에서 세그먼트 라이닝에 미치는 영향이 제일 크게 나타나는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과로 복층터널의 슬라브와 측압계수(K)의 영향에 의한 세그먼트 라이닝의 거동을 파악하여 합리적이고 경제적인 복층터널 구조물 설계의 방향을 제시할 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권12호
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• pp.31-40
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• 2010

본 연구에서는 수직 및 수평하중을 받는 말뚝기초의 두부구속조건(고정단, 힌지단)에 따른 3차원 수치해석을 수행하였다. 수평하중과 수직하중 작용 시 말뚝과 기초의 강결합(고정단)이 힌지결합에 비하여 말뚝두부에서 횡방향 강성 및 단면 발생모멘트(휨모멘트)가 크게 나타나고 전면기초(raft)에서 발생하는 전단력도 크게 나타남을 알 수 있었다. 따라서 말뚝의 두부구속조건이 말뚝기초 전체의 거동에 지대한 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 힌지결합이 강결합과 비교하여 전면기초의 두께 및 말뚝의 철근 배근량을 감소시킬 수 있기 때문에 허용변위를 만족하는 선에서 경제적인 말뚝기초의 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제30권1호
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• pp.1-12
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• 2018

수평곡선 구조용 부재는 중력하중 하에서도 휨모멘트와 비틀림 모멘트를 동시에 저항하여야 한다. 이때, 비틀림 모멘트에 의하여 부재 내부의 응력상태는 불균일해지고, 때에 따라 요소의 이른 항복을 야기하여 결과적으로 부재의 극한강도가 저하될 수 있다. 해석에 따르면 곡률 중심각이 45도인 부재는 직선부재에 비해 동일한 조건 하에서 극한 강도가 50% 이상 감소될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 현재까지 곡선 거더의 강도 산정 방안에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 휨, 순수비틀림, ? 등의 영향을 독립적으로 고려할 수 있는 구조 모델이 선정되었으며 이에 따라 극한강도에 영향을 미치는 인자가 도출 되었다. 곡선 부재의 거동은 횡-비틀림-수직 거동으로 재정의 되었으며, 휨-비틀림 상호작용 곡선을 이용하여 최종적으로 곡률, 비지지길이, 단면 형상등 거동에 영향을 미치는 인자들을 포함하는 극한강도 산정식을 제안하였다.