• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권5호통권72호
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• pp.529-541
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• 2004

콘크리트 충전 강관에 대한 기존의 연구는 단일 압축상태, 휨모멘트 상태, 편심 압축력 상태의 연구만이 행해 졌을 뿐 압축력과 비틀림이 조합된 응력 상태에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 압축력과 비틀림을 받는 원형 CFT 부재의 거동에 대한 특성을 살펴보고 합리적인 해석법을 연구하였다. 원형 CFT부재가 압축력과 비틀림을 받을 경우의 압축 강도와 비틀림 강도를 결정하는데 중요 요소인 구속효과와 부착 응력에 의한 스파이럴 효과를 본 모델에 고려하였다. 이를 위하여 단일 압축응력을 받을 경우 원형 강관에 의해 구속된 콘크리트 코어에 대한 연구가 선행되었다. 또한 비틀림을 받을 경우는 비틀림에 의한 크랙이 콘크리트의 표면을 따라 발생하게 된다. 크랙 발생이후 비틀림을 계속 받게 되면 크랙은 나선형태로 진전되어 콘크리트가 솟아 나오려 하나 강관과 콘크리트 사이의 부착 응력에 의해 억제 되게 된다. 이러한 이유 때문에 코어 콘크리트는 압축응력을 받게 되고 강관만 인장응력을 받게 되는데 이러한 영향 효과를 실제적으로 고려하였다. 연구 결과는 기존의 실험결과와 비교하였으며 제안된 이론은 압축력과 비틀림을 받는 원형 CFT부재의 실제 거동을 합리적으로 설명하고 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.1-8
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• 2014

본 연구의 목적은 경계요소를 갖는 철근콘크리트 전단벽의 잠재소성힌지길이를 합리적으로 평가할 수 있는 단순모델의 제시이다. 전단벽의 높이에 따른 이상화된 곡률분포로부터, 기본방정식은 항복모멘트와 최대모멘트 그리고 사인장균열에 의한 부가모멘트의 함수로 일반화되었다. 전단벽의 항복모멘트와 최대모멘트는 변형률 적합조건과 힘의 평형조건을 기반하여 산정하였다. 사인장균열 발생의 여부는 ACI 318-11에서 제시된 콘크리트의 전단력으로부터 검토되었으며, 부가모멘트는 Park and Paulay에 의해 제시된 트러스기구를 이용하여 산정하였다. 이들 모멘트식들은 다양한 변수범위에서 변수연구를 수행하였다. 결과적으로 등가소성힌지길이는 주철근 및 수직철근지수와 축력지수의 함수로 제시될 수 있었다. 제시된 등가소성힌지길이의 모델은 실험결과의 비교에서 평균 및 표준편차가 각각 1.019와 0.102로 실험 결과를 정확하게 예측하였다.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.29-38
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• 1995

본 연구는 화학열펌프 개발을 목적으로 비교적 고온영역에서 화학축열에 응용 가능 할 것으로 판단되는 무기수화물계 $Ca(OH)_2/CaO$ 가역 반응싸이클을 이용한 수화 탈수반응에 따른 충진층내 열이동에 대하여 실험적 검토를 행하였다. 그 결과 본 실험에서 얻은 열교환특성은 $Ca(OH)_2$ 열분해 탈수반응시 반응기 내의 시료층 상단부가 하단부에 비해 탈수반응이 느리게 진행되었으며 이러한 현상은 탈수반응이 하부에서 상부로 진행됨을 알 수 있었다. 또, 반응기내 반경방향에서의 $Ca(OH)_2$ 열분해 탈수반응에 따른 온도변화는 시료 중심부에서 상 하단부로 나타났으며 이는 열전도도에 의한 온도 강하로 중심부의 축열온도가 높음을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권1호
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• pp.65-84
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• 2011

In this paper a simple mathematical model for approximate static analysis of combined system of framed tube, shear core and two outrigger-belt truss structures subjected to lateral loads is presented. In the proposed methodology, framed tube is modeled as a cantilevered beam with a box section and interaction between shear core and outrigger-belt truss system with framed tube is modeled using torsional springs placed at location of outrigger-belt truss; these torsional springs act in a direction opposite to rotation generated by lateral loads. The effect of shear lag on axial deformation in flange is quadratic and in web it is a cubic function of geometry. Here the total energy of the combined system is minimized with respect to lateral deflection and rotation in plane section. Solution of the resulting equilibrium equations yields the unknown coefficients of shear lag along with the stress and displacement distributions. The results of a numerical example, 50 storey building subjected to three different types of lateral loading obtained from SAP2000 are compared to those of the proposed method and the differences are found to be reasonable. The proposed method can be used during the preliminary design stages of a tall building and can provide a better understanding of the effects of various parameters on the overall structural behavior.

• Computers and Concrete
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• 제6권1호
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• pp.41-57
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• 2009

This paper presents the details of a novel external prestressing technique for strengthening of concrete members. In the proposed technique, transfer of external force is in shear mode on the end block thus creating a complex stress distribution and the required transverse prestressing force is lesser compared to conventional techniques. Steel brackets are provided on either side of the end block for transferring external prestressing force and these are connected to the anchor blocks by expansion type anchor bolts. In order to validate the technique, an experimental investigation has been carried out on post-tensioned end blocks. Performance of the end blocks have been studied for design, cracking and ultimate loads. Slip and slope of steel bracket have been recorded at various stages during the experiment. Finite element analysis has been carried out by simulating the test conditions and the responses have been compared. From the analysis, it has been observed that the computed slope and slip of the steel bracket are in good agreement with the corresponding experimental observations. A simplified analytical model has been proposed to compute load-deformation of the loaded steel bracket with respect to the end block. Yield and ultimate loads have been arrived at based on force/moment equilibrium equations at critical sections. Deformation analysis has been carried out based on the assumption that the ratio of axial deformation to vertical deformation of anchor bolt would follow the same ratio at the corresponding forces such as yield and ultimate. It is observed that the computed forces, slip and slopes are in good agreement with the corresponding experimental observations.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.81-92
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• 2008

일반적인 강구조물의 연결은 강절(rigid) 또는 활절(hinge)로 취급되고 있으나 실제 강구조물은 연결부위에서 부재간의 상대적인회전이 허용됨으로 인해 부분강절(semi-rigid)의 특성을 갖게 된다. 본 연구에서는 부분강절을 회전스프링으로 가정하여 부재 단부에 적용시킨 평면 뼈대구조물의 엄밀한 접선강도행렬을 유도하고 이를 다시 탄성강도행렬과 기하학적 강도행렬로 분리 유도함으로써 부분강절을 갖는 평면 뼈대구조물의 안정성해석을 위한 일반화된 해석방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여, 보-기둥부재의 좌굴조건을 만족시키는 처짐함수로부터 안정함수(stability function)를 유도하고, 횡변위(sway)를 고려한 힘-변위관계와 적합조건을 고려하여 정확한 접선강도행렬을 제시하였다. 본 연구의 타당성과 실용성 제고를 위해 두 가지 방법에 의한 수치해석프로그램을 개발하였고 다양한 해석예제를 통해, 타 연구자 해석 결과와 비교하고 부분강절이 구조물의 좌굴강도에 미치는 영향에 대하여 조사한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권5호
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• pp.869-877
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• 2020

A 24-month Advanced Power Reactor 1400 (APR1400) core with a very-low-boron (VLB) concentration has been investigated for an inherently safe and high-performance PWR in this work. To develop a high-performance APR1400 which is able to do the passive frequency control operation, VLB feature is essential. In this paper, the centrally-shielded burnable absorber (CSBA) is utilized for an efficient VLB operation in the 24-month cycle APR1400 core. This innovative design of the VLB APR1400 core includes the optimization of burnable absorber and loading pattern as well as axial cutback for a 24-month cycle operation. In addition to CSBA, an Er-doped guide thimble is also introduced for partial management of the excess reactivity and local peaking factor. To improve the neutron economy of the core, two alternative radial reflectors are adopted in this study, which are SS-304 and ZrO₂. The core reactivity and power distributions for a 2-batch equilibrium cycle are analyzed and compared for each reflector design. Numerical results show that a VLB core can be successfully designed with 24-month cycle and the cycle length is improved significantly with the alternative reflectors. The neutronic analyses are performed using the Monte Carlo Serpent code and 3-D diffusion code COREDAX-2 with the ENDF/B-VII.1.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권1호
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• pp.1-13
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• 2023

Elastic bending of imperfect functionally graded sandwich plates (FGSPs) laying on the Winkler-Pasternak foundation and subjected to sinusoidal loads is analyzed. The analyses have been established using the quasi-3D sinusoidal shear deformation model. In this theory, the number of unknowns is condensed to only five unknowns using integral-undefined terms without requiring any correction shear factor. Moreover, the current constituent material properties of the middle layer is considered homogeneous and isotropic. But those of the top and bottom face sheets of the graded porous sandwich plate (FGSP) are supposed to vary regularly and continuously in the direction of thickness according to the trigonometric volume fraction's model. The corresponding equilibrium equations of FGSPs with simply supported edges are derived via the static version of the Hamilton's principle. The differential equations of the system are resolved via Navier's method for various schemes of FGSPs. The current study examine the impact of the material index, porosity, side-to-thickness ratio, aspect ratio, and the Winkler-Pasternak foundation on the displacements, axial and shear stresses of the sandwich structure.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권1호
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• pp.107-122
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• 2024

Following an internal column failure, adjacent double-span beams above the failed column will play a critical role in the load transfer and internal force redistribution within the remaining structure, and the span-to-depth ratios of double-span beams significantly influence the structural resistance capacity against progressive collapse. Most existing studies have focused on the collapse-resistant performances of single-story symmetric structures, whereas limited published works are available on the collapse resistances of multi-story steel frames with unequal spans. To this end, in this study, numerical models based on shell elements were employed to investigate the structural behavior of multi-story steel frames with unequal spans. The simulation models were validated using the previous experimental results obtained for single- and two-story steel frames, and the load-displacement responses and internal force development of unequal-span three-story steel frames under three cases were comprehensively analyzed. In addition, the specific contributions of the different mechanism resistances of unequal-span, double-span beams of each story were separated quantitatively using the energy equilibrium theory, with an aim to gain a deeper level of understanding of the load-resistance mechanisms in the unequal-span steel frames. The results showed that the axial and flexural mechanism resistances were determined by the span ratio and linear stiffness ratio of double-span beams, respectively.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제16권2호
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• pp.70-79
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• 1984

대형 고속증식로용 핵계산 체제(KAERI-26군 단면적 library/1DX/2DB)를 이용하여 SUPER-PHE-NIX I 평형 노심의 초기상태에서의 diagrid 및 Pad팽창에 대한 반응도 계수를 계산, 검토하였다. 노심은 R-Z등가 model로 묘사하고, 2차원 다군 확산 이론 전산코드인 2DB를 사용하여 임계도를 계산하였다. 기초계산으로서 반경방향 및 축방향 균일 괭창에 대한 반응도 계산과 노심구성물질의 원자수 밀도 변화와 노심체적 변화에 대한 반응도 변화량계산을 수행하였다. 균일 팽창으로 고려한 diagrid팽창에 대한 반응도 계수는 -0.553pcm/mil로 계산되었다. 한편 반응도의 온도계수는 -1.0766pcm/$^{\circ}C$로 환산되어 프랑스 발표치 -1.09pcm/$^{\circ}C$와 1.2%오차내로 일치하였다. Diagrid 팽창효과 졔산방법을 활용하여 노심의 불균일 팽창을 유발하는 pad팽창에 대한 반응도 계수 계산을 수행한 바 매우 유용함을 알았다. Pad팽창에 대한 반응도 계수는 평균팽창 model의 경우 -0.2743pcm/mi1, pancake집적 model의 경우 -0.2786pcm/mi1로 각각 계산되었다. 또한 자유팽창 노심에서의 온도변화에 따른 pad 팽창에 대한 반응도 계수는 각 model에 대하여 -0.5766pcm/$^{\circ}C$, -0.5858pcm/$^{\circ}C$로 계산되어 프랑스 발표치 -0.574pcm/$^{\circ}C$와 2% 오차내로 일치하였다.