• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권6호
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• pp.675-687
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• 2019

As the bridges are an integral part of the transportation network, their function as one of the most important vital arteries during an earthquake is fundamental. In a design point of view, the bridges piers, and in particular the wall piers, are considered as effective structural elements in the seismic response of bridge structures due to their cantilever performance. Owing to reduced seismic load during design procedure, the response of these structural components should be ductile. This ductile behavior has a direct and decisive correlation to the development of plastic hinge region at the base of the wall pier. Several international seismic design codes and guidelines have suggested special detailing to assure ductile response in this region. In this paper, the parameters which affect the length of plastic hinge region in the reinforced concrete bridge with wall piers were examined and the sensitivity of these parameters was evaluated on the length of the plastic hinge region. Sensitivity analysis was accomplished by independently variable parameters with one standard deviation away from their means. For this aim, the Monte Carlo simulation, tornado diagram analysis, and first order second moment method were used to determine the uncertainties associated with analysis parameters. The results showed that, among the considered design variables, the aspect ratio of the pier wall (length to width ratio) and axial load level were the most important design parameters in the plastic hinge region, while the yield strength of transverse reinforcements had the least effect on determining the length of this region.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-5
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• 2010

음향방출법은 압력용기 구조에서 존재하는 결함이나 누출을 탐지하거나 모니터링하는데 유용한 도구로 부상하였다. 본 연구에서는 브레그 격자에 근거한 음향방출센서 시스템이 개발되었다. 다양한 길이의 센싱부를 포함하는 다양한 형태의 광섬유 브레그 격자센서가 제작되었고 PZT 펄서와 연필심 파괴를 이용하여 시험되었다. 두 가지 형태의 센서부착법이 사용되었다. 첫째는 광섬유 브레그 격자센서가 접착제를 이용하여 표면에 완전히 부착되는 방법이고 둘째는 센서의 한쪽 부분만 표면에 부분적으로 고정하고 다른 쪽은 외팔보와 같이 작동하도록 하는 방법이다. 이렇게 함으로써 센싱부의 길이에 비례하는 고유진동수를 갖는 광섬유 브레그 격자센서를 구성할 수 있다. 본 연구에 사용된 센서 시스템의 최종 목적은 원자력발전소 상부 관통관의 균열이나 누출을 탐지하는 온라인 모니터링 시스템에 사용하는 것이다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제42권5호
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• pp.715-728
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• 2012

This paper deals with determining the fundamental frequency of tall buildings that consist of framed tube, shear core, belt truss and outrigger systems in which the framed tube and shear core vary in size along the height of the structure. The effect of belt truss and outrigger system is modeled as a concentrated rotational linear spring at the belt truss and outrigger system location. Many cantilevered tall structures can be treated as cantilevered beams with variable cross-section in free vibration analysis. In this paper, the continuous approach, in which a tall building is replaced by an idealized cantilever continuum representing the structural characteristics, is employed and by using energy method and Hamilton's variational principle, the governing equation for free vibration of tall building with variable distributed mass and stiffness is obtained. The general solution of governing equation is obtained by making appropriate selection for mass and stiffness distribution functions. By applying the separation of variables method for time and space, the governing partial differential equation of motion is reduced to an ordinary differential equation with variable coefficients with the assumption that the transverse displacement is harmonic. A power-series solution representing the mode shape function of tall building is used. Applying boundary conditions yields the boundary value problem; the frequency equation is established and solved through a numerical process to determine the natural frequencies. Computer program has been developed in Matlab (R2009b, Version 7.9.0.529, Mathworks Inc., California, USA). A numerical example has been solved to demonstrate the reliability of this method. The results of the proposed mathematical model give a good understanding of the structure's dynamic characteristics; it is easy to use, yet reasonably accurate and suitable for quick evaluations during the preliminary design stages.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권6호
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• pp.691-702
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• 2018

This paper presents experimental and analytical results of fiber reinforced polymer (FRP) confined steel tubular columns under transverse impact loads. Influences of applied impact energy, thickness of FRP jacket and impact position were discussed in detail, and then the impact responses of FRP confined steel tubes were compared with bare steel tubes. The test results revealed that the FRP jacket contributes to prevent outward buckling deformation of steel at the clamped end and inward buckling of steel at the impact position. For the given applied impact energy, specimens wrapped with one layer and three layers of FRP have the lower peak impact loads than those of the bare steel tubes, whereas specimens wrapped with five layers of FRP exhibit the higher peak impact loads. All the FRP confined steel tubular specimens displayed a longer duration time than the bare steel tubes under the same magnitude of impact energy, and the specimen wrapped with one layer of FRP had the longest duration time. In addition, increasing the applied impact energy leads to the increase of peak impact load and duration time, whereas increasing the distance of impact position from the clamped end results in the decrease of peak impact load and the increase of duration time. The dynamic analysis software Abaqus Explicit was used to simulate the mechanical behavior of FRP confined steel tubular columns, and the numerical results agreed well with the test data. Analytical solution for lateral displacement of an equivalent cantilever beam model subjected to impact load was derived out. Comparison of analytical and experimental results shows that the maximum displacement can be precisely predicted by the present theoretical model.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1705-1713
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• 2010

피로시험의 결과가 큰 편차를 보이는 하이브리드 복합재 조인트부에 대해서 통계적 피로수명 평가법을 이용하여 신뢰도 높은 피로수명을 추정하고자 한다. 저상버스 차체에 사용되는 하이브리드 복합재 조인트부를 절취하여 시험대상으로 하였으며, 이 조인트 시편으로 외팔보형 피로굽힘시험을 수행하였다. 피로시험 데이터를 정규분포, 대수정규분포, 와이블 분포를 이용하여 근접시킨 피로수명 곡선들과 각각 비교함으로써 하이브리드 복합재 조인트부의 내구수명 추정에 가장 적합한 확률분포를 선정하였다. 선정된 와이블 확률분포를 이용해 확률-응력-수명(P-S-N) 곡선을 구함으로써 하이브리드 복합재 조인트부에 대한 통계적 수명예측 평가절차와 신뢰성설계의 기초자료를 제시하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.227-233
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• 1992

3차원 편심 보요소의 기하학적 비선형 해석에서 증분 평형식을 유도하는 일반적인 방법의 대부분은 비선형을 고려한 가상일의 평형방정식을 선형화하는 방법으로, 회전증분이 미소하다는 가정에 의해서 선형화된 증분 평형식을 유도하고, 구조물의 변형이 일어나는 동안에 발생하는 유한회전의 영향은 반복계산의 과정에서 고려하는 방법이다. 그리고 유한회전을 고려하는 개선된 방법으로 Surana와 Onate 등에 의해서 개발되었는데, Surana는 비선형 절점함수를 가정하였고, Onate는 회전행렬의 관계식을 이차항까지 고려하여 비선형 증분 평형식을 유도하였다. 본 논문에서는 비선형 해석의 증분이론(incremental theory)을 도입, $^{t+dt}U_i$ 변위증분을 Talyer 급수로 2차항까지 전개하므로서 1차 선형항($U_L$)과 2차 유한회전항($U_R$)으로 표시하여 연속체운동의 비선형 증분평형식에서 유한회전의 영향을 고려하는 방법을 사용하였다. 이상의 해석방법에 따른 수치해석 결과는 Surana와 Onate등에 의하여 다루어진 예제와 비교 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.719-730
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• 2007

Timoshenko의 전통적인 보 이론에 근거한 유한 요소의 전단 잠김 현상을 해결하기 위하여 가정 변형도법을 적용한 7자유도 공간 박벽 뼈대요소를 개발하였다. 2개의 노드를 갖는 직선 보요소에서 한 요소내의 변형도가 일정하다고 가정하여 형상함수를 유도하고 이를 바탕으로 가상일의 원리에 따라 강성행렬을 구성하였다. Corotational 기하 비선형 해석법을 이용하여 불평형 하중을 산정하였으며 부재 길이의 비선형 효과를 반영하기 위하여 bowing effect를 정밀하게 고려하였다. 일축 비대칭 단면을 갖는 곡선 외팔보와 이축 비대칭 단면을 갖는 직선 외팔보에 대하여 횡-비틀림 좌굴에 의한 안정 해석과 후좌굴 해석을 수행한 결과 ABAQUS 쉘요소와 좋은 일치를 보여 주었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.339-346
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• 2012

본 논문에서는 구조물과 능동형 제진장치를 상용 구조해석 프로그램상에서 해석하는데 필요한 등가모델을 제시하였으며, 이를 통해 부재수준의 구조검토가 가능하도록 하기 위한 연구를 진행하였다. 능동형 제진장치를 일반적인 구조해석모델에 반영하기 위하여 가상의 스프링과 대쉬폿을 이용한 등가링크 모델과, 별도의 축소모델 해석결과를 바탕으로 산정된 제어력을 제진장치 설치위치에 하중으로 작용시키는 등가하중 모델을 제시하였다. 수직캔틸레버 모델과 주상복합 건물 모델을 대상으로 능동형 제어기 설계를 위해 모드에 기초한 축소모델을 구축하고, 이를 토대로 산정된 제어이득으로부터 등가모델을 도출하였다. 이들 모델에 대해 얻어진 가속도 및 변위의 RMS 응답과 최대 부재력을 토대로 등가해석모델의 유효성을 검증하였다. 결과적으로 능동형 제진장치의 상용 구조해석 프로그램을 통해 제어대상 구조물의 부재력 수준까지 상세한 구조검토가 가능함을 확인하였으며, 상대적으로 등가링크 모델이 더 우수한 정확도를 나타내었다.

• 한국농촌건축학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.1-8
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• 2016

Frank Lloyd Wright(1867-1959) had the confident concept that architecture should be at home in nature. His architecture was meant to bear an intimate relation to the earth and the sky, and should look as though it began there at the ground and contrasted with the sky. In handling all the details of house design elements, his efforts for being married to the ground was to conceive the void of the sky. This study is to research his thinking process and its development to the earth and the sky, and to analyze how such thought could reflect his houses. The mass of house are divided into three parts such as the foundation or base, body, and roof. These parts are respectively related to the earth and the sky. This study goes on regarding them as an analytical framework. The subjects of study are the Prairie houses in the early 20th century and the Usonian houses after 1930's. As results of this study, the earlier foundation as a platform appeared as a base and water table, and a strong baseline pressed the structures into the soil in the Prairie houses. The direct contact of wood and brick to ground were dominant details after Wiley house(1934). The base was almost invisible to the eye in the Usonian houses. Secondly, the pierlike shapes and delicate friezes of walls were anchored to the ground, and horizontal bands as trims or copings also got close to the earth. These characters had disappeared after the Allen house(1917), all components including exterior walls had been unified with the grid patterns in the Usonian houses. Thirdly, the overhanging cantilever roof had got to the earthbound by the reflection of shadow as well as their evident horizontal. He lowered the roof, lengthened and brought it closer to the ground. In this way, Frank Lloyd Wright intended his houses to be at home in nature. And also he tried to bind the houses to the earth and contrasted them with the sky. The houses would perform their highest function in relation to the earth and sky.

• 수산해양기술연구
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• 제19권1호
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• pp.79-84
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• 1983

분극전위변화에 따른 고역 내식성 알미늄합금(5083)의 SCC 거동을 연구 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 5083 알미늄합금의 K 하(IC)은 134.81~148.38kg/mm 상(3/2)이며, 전위변화에 따라 K 하(Ii)은 75.92~145.78kg/mm 하(3/2)이다. 2. K 하(I)-V의 거동은 양분극시 Region I 과 II가 나타나고, K 하(Ii)/K 하(IC)의 비가 작을수록 crack성장속도도 빠르게 나타난다. 3. 분극전위 -987mV SCE에서 crack성장속도가 가장 지연되므로 122mV SCE을 음분극하면 SCC 방지효과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다. 4. 입계의 $\beta$상의 석출은 분극전위가 클수록 크게 나타난다.