• Steel and Composite Structures
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• 제8권4호
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• pp.265-280
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• 2008

An investigation on the combined effect of foundation type, foundation flexibility, axial load and PR (semi-rigid) connections on the natural frequencies of steel frames is presented. These effects were investigated using a suitable modified FE program for cases where the foundation flexibility, foundation connectivity, and semi-rigid connections could be treated as equivalent linear springs. The effect of axial load on the natural frequency of a structure was found to be significant for slender structures subjected to high axial loads. In general, if columns of medium slenderness are designed without consideration of axial load effects, the frequency of the structure will be overestimated. Studies on the 3-story Los Angeles PR SAC frame indicate that the assumption of rigid connections at beam-column and column-base interfaces, as well as the assumption of a rigid foundation, can lead to significant errors if simplified design procedures are used. These errors in an equivalent static analysis are expected to lead to even more serious problems when considering the effect of higher modes under a non-linear dynamic analysis.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.407-414
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• 1999

Sand drain as a vertical drainage is widely used in soft ground improvement. Recently, sand, the principal source of sand drain, is running out. A laboratory model test was carried out to utilize gravel as a substitute for sand. Though which the characteristics of gravel are compared to those of sand for engineering purpose. According to the test, the settlement was found to be smaller in gravel drain than in sand drain. The increase in bearing capacity by gravel rile explains the result. The clogging effect was not found in gravel column. As a result, it is assumed that gravel is relatively acceptable as a drainage material. Gravel material seems better than sand material in bearing capacity and it is found that bearing capacity is larger when gravel is used as compaction pile than as drain from in-situ test on bearing capacity. Increase of bearing capacity with gravel pile means an effect of composite ground by stiffness of gravel material. It can lie supposed to use gravel pile instead of sand pile in view of consolidation effect and bearing capacity.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.147-156
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• 2012

최근 몇 년간 보-기둥 접합부에 영향을 줄 수 있는 경사기둥을 포함한 비정형 구조 시스템을 가진 초고층 빌딩이 증가하고 있다. 경사기둥-보 접합부에 외력이 작용 시 전단과 휨 모멘트의 분포가 정형화된 보-기둥 접합부와 상이하여 접합부의 파괴모드, 전단강도, 연성능력 및 에너지소산능력이 변화할 가능성이 크다. 이 연구에서는 6개의 철근콘크리트 경사기둥-보 접합부($90^{\circ}$, $67.5^{\circ}$, $45^{\circ}$) 실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 실험 결과에 의하면 경사기둥-보 접합부에서 비대칭 파괴가 발생하였으며 수직기둥-보 접합부에 비해서 최대하중과 에너지소산능력이 감소하는 것으로 나타났다. 이것은 경사기둥으로 인해 발생되는 접합부의 상이한 모멘트 분포와 압축력만 받는 수직기둥과 다르게 경사기둥이 압축력뿐 아니라 인장력도 작용하기 때문이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.194-202
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• 2006

최근 시공적, 계획적 측면에서 많은 장점을 가지는 무량판 구조형식이 고층주거건물의 구조형식으로 많이 사용되고 있다. 특히 국내에서 건설되고 있는 무량판 구조시스템은 횡력에 대한 저항성을 크게 하기 위하여 기둥의 단면이 매우 큰 직사각형 형태를 가지는 벽기둥을 사용하는 경우가 많으므로 구조해석을 위한 강성산정시 이러한 기둥의 형태적 요소를 적절히 반영해야 한다. 본 연구에서는 무량판 시스템 강성산정에 가장 일반적으로 이용되는 유효보폭산정법을 실험연구와 수치해석을 통하여 분석하였다. 분석결과, 유효보폭식을 사용하여 무량판 구조시스템의 강성을 산정할 경우, 하중가력방향 기둥폭이 큰 경우에 있어서 시스템의 강성을 과대평가하며 기둥형태에 따른 강성평가가 합리적으로 이루어지지 못함을 밝혀내었다. 본 연구에서는 기둥단면형상에 의해 변화되는 무량판 시스템의 강성을 합리적으로 계산할 수 있도록 기존 유효보폭식을 개선하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.153-158
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• 2020

본 논문에서는 부분 CFST (concrete-filled steel tube) 기둥에 대한 수치해석적 저항력 평가 방법에 대해 소개하고 있다. 기존 RC(reinforced concrete) 기둥에서 소성힌지가 발생할 것으로 예상되는 부분을 강관으로 보강함으로써 완전 CFST 기둥보다는 적은 재료를 사용하여 비슷한 휨 모멘트 저항력을 가지는 부분 CFST 기둥의 디자인 컨셉을 제시하였다. 부분 CFST 기둥에서 외부 강관과 내부 콘크리트 사이의 계면에서 거동을 수치해석적으로 모사하기 위해 개선된 부착슬립모델을 적용한 유한요소모델을 구축하고, 이중곡률 휨-압축시험결과와 비교를 통해 타당성을 검증하였다. 검증된 수치모델을 바탕으로 매개변수 연구를 통해서 P-M 상관도를 그려 단면 조건에 따른 최대 저항력을 평가하였다. 또한, 강관 두께별로 필요 보강길이를 산출하고, 보강 조건에 따른 부분 CFST 기둥에서의 파괴메커니즘을 분석하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.55-63
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• 2006

본 논문은 콘크리트 충전 원형 및 각형 합성 강관을 기둥부재로서의 적합성 및 적용성을 위한 연구로 두개의 강관을 합성한 콘크리트 충전 강관 기둥의 축압축 좌굴내력 및 변형형상에 대한 실험적 연구이다. 강관 기둥에 대한 연구는 콘크리트 충전 원형 강관 기둥, 콘크리트 충전 각형 강관 기둥, 콘크리트 충전 합성 강관 기둥으로 분류하여 실험을 수행하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권1호
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• pp.13-27
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• 2020

To investigate the stress-strain relation of PVC-FRP Confined Concrete (PFCC) column with RC ring beam joint subjected to eccentric compression, the experiment of 13 joint specimens, which were designed with principle of "strong joint and weak column", were presented. Several variable parameters, such as reinforcement ratio, width and height of ring beam, FRP strips spacing and eccentricity, were considered. The specimens were eventually damaged by the crushing of concrete, the fracture of PVC tube and several FRP strips. With the FRP strips spacing or eccentricity increased, the ultimate carrying capacity of specimens declined. The strain of FRP strips and axial strain of PVC tube decreased as FRP strips spacing decreased. The decrease of eccentricity would slow down the development of strain of FRP strips and axial strain of PVC tube. The slope of stress-strain curve of PFCC column decreased as FRP strips spacing or eccentricity increased. The ultimate strain of PFCC column reduced as FRP strips spacing increased, while the effect of eccentricity on the ultimate strain of PFCC was not distinct. Considering the influence of eccentricity on the stress-strain relation, a modified stress-strain model for conveniently predicting the weak PFCC column and strong RC ring beam joint under eccentric compression was proposed and it was in good agreement with the experimental data.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권4호
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• pp.527-538
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• 2017

The evaluation of the loss-of-support conditions of frictional beam-to-column connections using simplified numerical models describing the transverse response of a portal-like structure is presented in this paper considering the effects of the seismic-hazard disaggregation. Real earthquake time histories selected from European Strong-motion Database (ESD) are used to show the effects of the seismic-hazard disaggregation on the beam loss-of-support conditions. Seismic events are classified according to different values of magnitudes, epicentral distances and soil conditions (stiff or soft soil) highlighting the importance of considering the characteristics of the seismic input in the assessment of the loss-of-support conditions of frictional beam-to-column connections. A rigid and an elastic model of a frame of a precast industrial building (2-DoF portal-like model) are presented and adopted to find the minimum required friction coefficient to avoid sliding. Then, the mean value of the minimum required friction coefficient with an epicentral distance bin of 10 km is calculated and fitted with a linear function depending on the logarithm of the epicentral distance. A complete parametric analysis varying the horizontal and vertical period of vibration of the structure is performed. Results show that the loss-of-support condition is strongly influenced by magnitude, epicentral distance and soil conditions determining the frequency content of the earthquake time histories and the correlation between the maxima of the horizontal and vertical components. Moreover, as expected, dynamic characteristics of the structure have also a strong influence. Finally, the effect of the column nonlinear behavior (i.e. formation of plastic hinges at the base) is analyzed showing that the connection and the column are a series system where the maximum force is limited by the element having the minimum strength. Two different longitudinal reinforcement ratios are analyzed demonstrating that the column strength variation changes the system response.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.101-109
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• 2018

모듈형 구조시스템은 학교 및 아파트 건물과 같은 저층 및 중층 구조물에 점점 더 많이 사용되고 있다. 최근에는 고층 건물에 모듈러 구조시스템을 적용하는 방법에 대한 연구가 수행되고 있다. 고층 모듈러 구조시스템에 대해 충분한 저항력과 경제적인 구조를 제공하기 위해 복합모듈 구조시스템이 제안되었다. 본 연구에서는 일련의 실험을 통해 단위 복합모듈 구조에 적용하기 위한 목적으로 비대칭 복합 기둥의 강도를 평가하고자 하였다. 실험적 연구는 기둥의 세장비, 편심율 및 관통바 유무에 따라 기둥의 강도에 미치는 영향에 중점을 두었다. 단위 모듈구조에 대한 비대칭 기둥단면의 설계식을 제안하였다. 결과로부터, 설계식은 단위 복합모듈 구조에서 비대칭 기둥단면의 적절한 강도 예측을 제공한다는 것을 알 수 있다.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1153-1166
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• 2018

This paper was concerned with the nonlinear analysis on the overall stability of H-type honeycombed composite column with rectangular concrete-filled steel tube flanges (STHCC). The nonlinear analysis was performed using ABAQUS, a commercially available finite element (FE) program. Nonlinear buckling analysis was carried out by inducing the first buckling mode shape of the hinged column to the model as the initial imperfection with imperfection amplitude value of L/1000 and importing the simplified constitutive model of steel and nonlinear constitutive model of concrete considering hoop effect. Close agreement was shown between the experimental results of 17 concrete-filled steel tube (CFST) specimens and 4 I-beams with top flanges of rectangular concrete-filled steel tube (CFSFB) specimens conducted by former researchers and the predicted results, verifying the correctness of the method of FE analysis. Then, the FE models of 30 STHCC columns were established to investigate the influences of the concrete strength grade, the nominal slenderness ratio, the hoop coefficient and the flange width on the nonlinear stability capacity of SHTCC column. It was found that the hoop coefficient and the nominal slenderness ratio affected the nonlinear stability capacity more significantly. Based on the results of parameter analysis, a formula was proposed to predict the nonlinear stability capacity of STHCC column which laid the foundation of the application of STHCC column in practical engineering.