• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.9-20
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• 2008

강박스거더교 다이아프램부에 있어서 경제적이고 합리적인 설계가 요망되어 진다. 본 연구에서는 시공중인 4경간 강박스거더교에서 콘크리트 상판 타설 시와 차량재하 시에 응력을 측정한다. 측정 결과는 지점부 다이아프램부와 중앙부에서 응력분배를 연구하기 위하여 분석된다. 다이아프램부 수직보강재의 높이별 응력과 이와 같은 높이의 다이아프램부 응력을 정리하고, 이들 결과를 분석하여 적정 수직보강재 길이의 효율성을 판단한다. 또한 다이아프램부 3조의 수직보강재 각각의 응력을 분석하고, 콘크리트 경화 후 차량 재하 시와 시에 따른 응력비를 산출하여 다이아프램부 설계합리화 연구의 기본 자료로 수립하고자 한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.27-34
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• 1995

Elastic and in-elastic buckling stress analyses are executed by the semi-analytical finite strip method to study the effect of the longitudinal stiffener on the web of box girders. The simple analysis procedure is based on the assumption that the vertical stiffeners has the rigidity enough to force nil deflection line on the web panel so that the boundary condition may be regarded as a hinge. The provisions on the longitudinal stiffeners in plate girders of the Korean Standard Highway Bridge Specifications(1992) are investigated through comparison with the results obtained for various web stiffener size of box girders of the medium span length bridges.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.489-497
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• 2003

사회적 환경에 따른 교량의 장대화와 단순화의 추세로 인해 구조적 시스템과 생명주기에서 교량 건설의 경제적 효율성이 증대되고 있다. 강교 제작의 경제성과 효율성을 위해 시공 전 상세한 구조해석이 실시되어져야 하며 특히 강상자형교에서는 지점부 다이아프램과 수직보강재가 초점이 되는 주요 부재중의 하나이다. 본 논문에서는 강상자형교를 시공하거나 확장, 보수하는 과정에서 일어나는 추가 사하중에 대하여 지점부의 다이아프램 거동 분석을 위해 실측과 구조해석을 통시에 수행하여 다이아프램부 응력 분배 거동을 분석하고 다이아프램 수각보강 재의 적절한 길이를 제안하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.7-17
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• 2019

대형 해상 구조물 시공이 증가됨에 따라 석션 가물막이 또한 대형화되고 있고, 이로 인해 가물막이 상판의 휨 변형을 효과적으로 억제하기 위한 상판 보강 설계가 가물막이 설계의 핵심적인 요소가 된다. 본 연구는 석션 가물막이 상판의 보강으로 인한 구조 거동 변화를 유한요소모델을 이용해 분석하고, 효과적인 상판 보강 배치 방안 도출을 위한 통찰을 제공하고자 한다. 기존 석션 앵커를 조사하여 각형 석션 가물막이 상판의 여러 보강 유형을 결정하였으며, 각 보강 상판을 분석하였다. 보강 상판의 응력과 변형을 비교하여 구조성능을 평가하였고, 추가로 상판 가장자리의 반력 분포를 분석함으로써 보강재 배치가 상판-케이슨 벽체 연결부에 미치는 영향을 함께 조사하였다. 유한요소해석 결과로부터, 방사방향 보강재가 상판의 처짐 및 응력 감소에 크게 기여한 반면, 상판-벽체 연결부의 수평 전단력을 집중 및 증가시켜 연결부 설계에 불리하게 작용함을 확인할 수 있었다. 또한, 내/외측 환형 보강재는 자체 보강 효과가 미미하나, 부분적으로 배치된 방사 보강재와 함께 연결해 배치되면 응력 및 처짐 개선에 기여함을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권4호
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• pp.449-458
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• 2012

Finite element buckling analysis of insulated transition flue ducts is carried out to determine the critical buckling load multipliers when subjected to axial compression for design process. Through this investigation, the results of numerical computations to examine the buckling strength for different possible duct shapes (cylinder, and circular-to-square) are presented. The load multipliers are determined through detailed buckling analysis taking into account the effects of geometrical construction and duct plate thickness which have great influence on the buckling load. Enhancement in the buckling capacity of such ducts by the addition of horizontal and vertical stiffeners is also investigated. Several models with varying dimensions and plate thicknesses are examined to obtain the linear buckling capacities against duct dimensions. The percentage improvement in the buckling capacity due to the addition of vertical stiffeners and horizontal Stiffeners is shown to be as high as three times for some cases. The study suggests that the best location of the horizontal stiffener is at 0.25 of duct depth from the bottom to achieve the maximum buckling capacity. A design equation estimating the buckling strength of geometrically perfect cylindrical-to-square shell is developed by using regression analysis accurately with approximately 4% errors.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권1호
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• pp.183-201
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• 2016

Perforated steel beams can be optimised by increased beam depth and the moment of inertia combined with a reduced web thickness, favouring the use of original I-section beams. The designers are often confronted with situations where optimisation cannot be carried out effectively, taking account of the buckling risk at web posts, moment-shear transfers and local plastic deformations on the transverse holes of the openings. The purpose of this study is to suggest solutions for reducing these failure risks of tested optimal designed beams under applying loads in a self-reacting frame. The design method for the beams is the hunting search optimisation technique, and the design constraints are implemented from BS 5950 provisions. Therefore, I have aimed to explore the strengthening effects of reinforced openings with ring stiffeners, welded vertical simple plates on the web posts and horizontal plates around the openings on the ultimate load carrying capacities of optimally designed perforated steel beams. Test results have shown that compared to lateral stiffeners, ring and vertical stiffeners significantly increase the loadcarrying capacity of perforated steel beams.

• 국제초고층학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.223-232
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• 2018

Two novel types of construction detailings, including using the distributive beam and the inner ring diaphragm in the joint between large-section CFT columns and outrigger truss to enhance the transferring efficiency of huge vertical load, and using the T-shaped stiffeners in the steel tube of large-section CFT columns to promote the local buckling capacity of steel tubes, were tested to investigate their working mechanism and design methods. Experimental results show that the co-working performance between steel tube and inner concrete could be significantly improved by setting the distributive beam and the inner ring diaphragm which can transfer the vertical load directly in the large-section CFT columns. Meanwhile, the T-shaped stiffeners are very helpful to improve the local bulking performance of steel tubes in the column components by the composite action of T-shaped stiffeners together with the core concrete under the range of flange of T-shaped stiffeners. These two approaches can result in a lower steel cost in comparison to normal steel reinforced concrete columns. Finally, a practical engineering case was introduced to illustrate the economy benefits achieved by using the two typical detailings.

• 문화기술의 융합
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• 제8권6호
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• pp.685-691
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• 2022

본 연구의 대상구조물은 지하철 본선 직상부에 시공된 초고층 빌딩 하중을 지지하기 위해 설치한 전이구조체인 강합성 콘크리트 박스구조물(트랜스퍼 거더)로서 연구의 목적은 대상구조물에 발생된 균열의 원인을 분석하는 것이다. 본 연구에서는 강합성 콘크리트 구조물에 발생된 균열조사결과와 수치해석결과를 비교, 분석하여 강합성 콘크리트 구조물에 발생된 균열의 원인이 건조수축균열임을 해석적으로 입증하였다. 연구결과, 콘크리트 내부에 매립된 철골의 형상 및 수직보강재의 위치와 폐합 단면의 면적에 따라 외기온도에 따른 콘크리트와 강재간의 내부 온도차가 발생하는 것으로 나타났다. 수직보강재의 간격이 좁은 경우 넓은 단면에 비해 상대적으로 내부 온도의 집중도가 상승하여 외기와의 온도차가 크게 발생되는 것으로 나타났다. 또한 온도 및 온도에 따른 변형율이 크게 발생되는 위치와 현장균열조사 결과와 일치하는 것으로 분석되었다. 따라서 구조물 중앙부의 점검통로와 철골에 형성된 수직보강재 유무 및 간격에 따라 내부 온도 집중부가 형성되고 해당위치에서 강재에 의한 콘크리트의 온도신축거동이 구속되어 건조수축균열이 발생될 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구결과를 바탕으로 향후 강합성 콘크리트 구조물에 대한 유지관리 및 점검 시 건조수축에 의한 비구조적인 균열과 구조적인 균열을 구분하여 관리하는 것이 중요할 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제23권3호
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• pp.297-313
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• 2022

Composite steel plate shear wall (CSPSW) is a relatively novel structural system proposed to improve the performance of steel plate shear walls by adding one or two layers of concrete walls to the infill plate. In addition, the buckling of the infill steel plate has a significant negative effect on the shear strength and energy dissipation capacity of the overall systems. Accordingly, in this study, using the finite element (FE) method, the performance and behavior of composite steel shear walls using T-shaped stiffeners to prevent buckling of the infill steel plate and increase the capacity of CSPSW systems have been investigated. In this paper, after modeling composite steel plate shear walls with and without steel plates with finite element methods and calibration the models with experimental results, effects of parameters such as several stiffeners, vertical, horizontal, diagonal, and a combination of T-shaped stiffeners located in the composite wall have been investigated on the ultimate capacity, web-plate buckling, von-Mises stress, and failure modes. The results showed that the arrangement of stiffeners has no significant effect on the capacity and performance of the CSPSW so that the use of vertical or horizontal stiffeners did not have a significant effect on the capacity and performance of the CSPSW. On the other hand, the use of diagonal hardeners has potentially affected the performance of CSPSWs, increasing the capacity of steel shear walls by up to 25%.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권3호
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• pp.309-318
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• 2018

Steel girders are the structural members often used for passing long spans. Mostly being subjected to patch loading, or concentrated loading, steel girders are likely to face sudden deformation or damage e.g., web breathing. Horizontal or vertical stiffeners are employed to overcome this phenomenon. This study aims at assessing the feasibility of a machine learning method, namely the support vector machines (SVM) in predicting the patch loading resistance of longitudinally stiffened webs. A database consisting of 162 test data is utilized to develop SVM models and the model with best performance is selected for further inspection. Existing formulations proposed by other researchers are also investigated for comparison. BS5400 and other existing models (model I, model II and model III) appear to yield underestimated predictions with a large scatter; i.e., mean experimental-to-predicted ratios of 1.517, 1.092, 1.155 and 1.256, respectively; whereas the selected SVM model has high prediction accuracy with significantly less scatter. Robust nature and accurate predictions of SVM confirms its feasibility of potential use in solving complex engineering problems.