• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제24권4호
• /
• pp.443-450
• /
• 2012

이 연구에서는 내진구조용 강재(SN)의 냉강롤성형된 각형강관을 사용한 CFT 부재의 중심축하중에 대한 구조성능을 평가한다. 일반적으로 냉간롤성형 및 냉간프레스형성으로 인하여 각형강관의 코너부와 평판부 모두 SN강재에 비해 재질변화가 발생하며, 항복강도와 인장강도 및 항복비의 상한치가 높아지는 경향을 나타낸다. 이러한 현상은 강관의 국부좌굴 이후의 비선형거동에 의해 영향을 주며, 이는 CFT 합성 부재와 같이 비선형해석모델에 대하여 영향을 미친다. 따라서 각형강관의 가공열화도를 평가하기 위하여 각형강관의 재료시험을 수행하였고, 세장비 및 판-폭두께비를 실험변수로 하여 일축 압축력을 받는 CFT부재의 구조성능을 평가하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제25권4호
• /
• pp.347-357
• /
• 2013

최근, 콘크리트 충전강관 기둥(CFT)은 우수한 구조성능을 인정받아 현장적용이 활발하게 이뤄지고 있다. 한편 강재개발과 가격 상승으로 인해 단면을 효율적으로 사용하고자 하는 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구실에서는 단면의 효율을 극대화 하기 위해 얇은 L형 플레이트 4개를 각형강관으로 형성한 단면을 제안한다. 이로 인해 강관 내부에 형성된 리브는 폭 중앙에 위치하고 있어 콘크리트와의 앵커역할이 가능하다. 또한 동일한 단면적을 갖는 일반 CFT기둥에 비해 우수한 좌굴내력과 변형성능이 발휘됨을 실험으로 평가되었다. 본 연구에서는 활용범위를 넓히고자 얇은 강판으로 조립된 신형상 기둥을 제안하며 구조적 성능을 재평가 하고자 한다. 실험 주요변수 폭두께비(b/t: 78,96,107) 이다. 실험결과 규준에서 제시하고 있는 폭두께비를 초과했음에도 내부에 설치된 리브의 앵커역할로 인해 충분한 내력을 발휘하며, 변형성능 향상에 유리한 것으로 분석되었다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제16권1호통권68호
• /
• pp.21-32
• /
• 2004

본 연구에서는 다제약 설계변수를 갖는 비선형 문제를 무제약 최소화 문제로 전환하는 축차무제약 최소화기법(SUMT)과 효과적인 강골조의 2차비탄성해석 방법 중의 하나인 개선소성힌지해석 방법을 접목시킨 평면 강골조의 연속최적설계 모델 및 프로그램을 개발하였다. 최적설계를 위한 목적함수로는 강골조물을 구성하는 모든 부재의 중량 합을, 제약조건으로는 AISC-LRFD의 휨강도, 전단강도, 압축 및 인장강도, 국부좌굴 및 부재좌굴, 그리고 단면형상 등에 관한 설계기준을 사용하였다. 본 연구에서 개발한 연속최적설계 모델을 이용하여 여러 평면 강골조의 최적설계를 수행하였으며, 최적설계 견과로부터 개발한 연속최적설계 모델의 사용성, 타당성, 효율성 및 경제성 등을 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제36권2호
• /
• pp.187-196
• /
• 2020

Double skin composite wall system owns several structural merits in terms of high load-carrying capacity, large axial stiffness, and favorable ductility. A recently proposed form of truss connector was used to bond the steel plates to the concrete core to achieve good composite action. The structural behavior of rectangular high walls under compression and T-shaped high walls under eccentric compression has been investigated by the authors. Furthermore, the influences of the truss spacings, the wall width, and the faceplate thickness have been previously studied by the authors on short walls under uniform compression. This paper experimentally investigated the effect of width-to-thickness ratio on the compressive behavior of short walls. Compressive tests were conducted on three short specimens with different width-to-thickness ratios. Based on the test results, it is found that the composite wall shows high compressive resistance and good ductility. The walls fail by local buckling of steel plates and crushing of concrete core. It is also observed that width-to-thickness ratio has great influence on the compressive resistance, initial stiffness, and strain distribution across the section. Finally, the test results are compared with the predictions by modern codes.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제8권5호
• /
• pp.1215-1240
• /
• 2015

In this paper, the Theory of Plastic Mechanism Control (TPMC) is applied to the seismic design of dual systems composed by moment-resisting frames and Chevron braced frames. The application of TPMC is aimed at the design of dual systems able to guarantee, under seismic horizontal forces, the development of a collapse mechanism of global type. This design goal is of primary importance in seismic design of structures, because partial failure modes and soft-storey mechanisms have to be absolutely prevented due to the worsening of the energy dissipation capacity of structures and the resulting increase of the probability of failure during severe ground motions. With reference to the examined structural typology, diagonal and beam sections are assumed to be known quantities, because they are, respectively, designed to withstand the whole seismic actions and to withstand vertical loads and the net downward force resulting from the unbalanced axial forces acting in the diagonals. Conversely column sections are designed to assure the yielding of all the beam ends of moment-frames and the yielding and the buckling of tensile and compressed diagonals of the V-Braced part, respectively. In this work, a detailed designed example dealing with the application of TPMC to moment frame-chevron brace dual systems is provided with reference to an eight storey scheme and the design procedure is validated by means of non-linear static analyses aimed to check the actual pattern of yielding. The results of push-over analyses are compared with those obtained for the dual system designed according to Eurocode 8 provisions.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제17권4호
• /
• pp.471-495
• /
• 2014

The responses of steel buildings with perimeter moment resisting frames (PMRF) with medium size columns (W14) are estimated and compared with those of buildings with deep columns (W27), which are selected according to two criteria: equivalent resistance and equivalent weight. It is shown that buildings with W27 columns have no problems of lateral torsional, local or shear buckling in panel zone. Whether the response is larger for W14 or W27 columns, depends on the level of deformation, the response parameter and the structural modeling under consideration. Modeling buildings as two-dimensional structures result in an overestimation of the response. For multiple response parameters, the W14 columns produce larger responses for elastic behavior. The axial load on columns may be significantly larger for the buildings with W14 columns. The interstory displacements are always larger for W14 columns, particularly for equivalent weight and plane models, implying that using deep columns helps to reduce interstory displacements. This is particularly important for tall buildings where the design is usually controlled by the drift limit state. The interstory shears in interior gravity frames (GF) are significantly reduced when deep columns are used. This helps to counteract the no conservative effect that results in design practice, when lateral seismic loads are not considered in GF of steel buildings with PMRF. Thus, the behavior of steel buildings with deep columns, in general, may be superior to that of buildings with medium columns, using less weight and representing, therefore, a lower cost.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.279-288
• /
• 2008

본 논문에서는 압축력을 받는 고장력 볼트 마찰이음부의 미끄러짐 거동을 3차원 유한요소 해석 및 실험을 통하여 규명하였다. 모재의 두께가 고장력 불트이음부에 끼치는 영향을 미끄러짐 하중, 볼트의 변형 및 파괴하중과의 관계와 함께 파악하였다. 초기 미끄러짐 하중 이후의 볼트의 강성을 고려한 이음부의 거동 모델을 제시하고 유한요소해석 및 실험을 통하여 비교, 분석하였다. 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS에서 지원되는 고체요소를 사용하여 해석모델을 작성하였고 모재 사이의 마찰 및 미끄러짐이 발생한 이후 볼트와 모재 사이의 마찰 등을 고려하였다. 기존의 문헌에 제시된 여러 가지 강재의 응력-변형도 관계를 적용하였으며 미끄러짐 변위와 볼트 주변의 축응력들을 비교하였다. 모재의 두께가 볼트의 직경보다 작은 경우에는 압축력에 의한 휨좌굴에 시험체에 발생하였고 모재의 두께가 볼트 직경보다 두꺼운 경우에는 볼트의 전단파괴가 이음부의 극한강도를 나타냄을 파악하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제19권1호
• /
• pp.34-41
• /
• 1987

본 논문은 부하추종운전노심의 1차원 해석방법과 3차원 해석방법을 비교하기 위한 것이다. 이 목적으로 본 논문에서는 유한차분법에 의거한 1차원 HLOFO 코드와 수정형 Borresen 소격모형에 의한 3차원 CMSNAC 코드를 개발했다. CMSNAC 코드는 100-50-100% 출력변화를 수반하는 12-3-6-3 부하추종운전에 대한 고리 1호기 노심의 3차원 출려분포와 반응도 변수를 계산하는데 이용했다. 3차원 계산결과는 중성자속.체적 가증법으로 구한 단면적 및 버클링 입력에 의거한 1차원적 HLOFO 계산결과와 비교되었으며, 이 비교로부터 1차원 HLOFO 계산이 정착도 면에서 다소 뒤떨어지지만 3차원 계산에 가까운 결과를 얻을 수 있다는 것을 보였다.

• 한국안전학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.52-57
• /
• 2016

In this study, a restoring viscous damper is introduced for X-type damper system which is designed for the seismic response control of large spatial structures. A nonlinear numerical model for its behavior is developed using the result of dynamic loading tests. The X-type damper system is composed of restoring viscous dampers and connecting devices such as adjustable wire bracing, where the damping capacity of the system is controllable by changing the number of the dampers. The restoring viscous damper is devised to exert main damping force in tension direction, which is effective to prevent the buckling of bracing subjected to compressive axial force. To evaluate the performance of the proposed damper, dynamic cyclic loading tests are performed by using manufactured dampers at full scale. In order to construct the numerical model of the damper system, its model parameters are first identified using a nonlinear curve fitting method with the test data. The numerical simulations are then performed to validate the accuracy of the numerical model in comparison with the experimental test results. It is expected that the proposed system is effectively applicable to various building structures for seismic performance enhancement.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제12권4호
• /
• pp.472-480
• /
• 2009

장대레일의 축력해석은 기하적 비선형 및 재료적 비선형해석을 수행하여야 하므로 그 해석 자체가 비선형 해석으로서 난해하고 하중이력의 적용순서 등에 따라 해석결과가 다르게 나타난다. 이러한 해석의 이론적 복잡성과 어려움에 비하여 철도교량위에 부설된 장대레일의 축력해석결과는 레일의 좌굴이 미미하여 기하적 비선형성이 미소하므로 그 예측이 가능하며 아주 단순하게 나타나게 된다. 본 연구는 교량상 장대레일의 축력해석에서 기하적 비선형성이 미소하여 해석 결과에 거의 영향을 미치지 못하므로 재료적 비선형성만을 고려하여 비선형해석을 수행하는 방법을 개발하였다. 이는 레일 체결 시스템의 비선형 저항력을 힘-변위 관계로부터 선형관계로 재구성시켜 선형해석법으로 수회 반복시키게 되면 간단하게 수렴됨으로 해석결과를 쉽게 얻을 수 있는 장점이 있다. 이러한 해석결과를 기존의 해석예들과 결과를 비교함으로서 효율적인 교량상 장대레일의 안정성 해석이 가능함을 알 수 있었다.