• 제목/요약/키워드: dead load stress

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송전철탑의 내풍안전성 평가를 위한 1/2축소부분구조 실험 (Half-Scaled Substructure Test for the Performance Evaluation of a Transmission Tower subjected to Wind Load)

  • 문병욱;민경원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.641-652
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    • 2007
  • 본 논문에서는 풍하중에 대한 기존 송전철탑의 좌굴 및 구조적 안전성을 평가하기 위해서 축소부분구조 실험을 수행하였다. 원 송전철탑에 작용하는 중력 및 풍하중을 재현하기 위해서 1/2크기의 상사법칙을 적용한 축소모델의 상부에 설치된 삼각형태의 지그를 이용하여 가력하는 방법을 고안하였다. 설계하중에 대한 실험체의 안정성을 평가하기 위해서 예비수치 해석을 수행한 결과, 계산된 주주재의 축력은 허용좌굴하중의 $80{\sim}90%$사이에 분포하고 있음을 확인하였다. 최대허용좌굴 하중의 270%까지 가력한 결과, 주주재의 면외거동을 구속하는데 취약한 절점에서 발생한 국부좌굴로 인하여 송전철탑이 파괴되었다. 하중-변위 곡선, 변위, 부재별 변형률을 검토한 결과, 이러한 국부좌굴의 발생은 동일한 단면내에서도 휨모멘트로 인해 항복응력에 도달하는 시간이 위치별로 다르기 때문에 변형의 불균형에 의해서 발생한 부가적인 편심에 기인한 것으로 판단된다.

PSSC 합성거더 교량의 비선형 거동 분석 및 신뢰도 해석 (Analysis of Nonlinear Behavior and Reliability of PSSC Composite Girder Bridge)

  • 황철성;백인열
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.158-166
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    • 2008
  • 프리스트레스하중이 작용되는 강합성교인 PSSC 교량에서 프리스트레스의 효과와 단면의 변형에 따른 텐돈의 변형의 영향을 밝히기 위해 사하중 및 활하중이 작용될 때 합성전 후에 발생하는 부재내의 변형도 및 응력변화와 허용응력 한계상태, 항복응력 한계상태 및 강도한계상태의 단면력과 부재내의 변형도 및 응력변화를 구한다. 또한 거더의 처짐 및 응력과 휨강도를 변수로 하는 한계상태들을 가정하고 이에 대한 신뢰도 분석을 수행한다. 허용응력에 맞추어 설계한 예제 단면의 응력에 대한 신뢰도 지수가 0 부근임에 비하여, 처짐 및 휨강도에 대한 신뢰도 지수는 높은 값을 주고 있어서 도로교설계기준의 허용응력에 대하여 설계한 PSSC 거더는 처짐 및 휨강도에 대하여 높은 신뢰도를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

복합재를 이용한 헬리컬 로터와 풍력터빈 나무 설계 및 구조해석 (Design and stress analysis of composite helical rotor and wind power tree)

  • 하민수;한경태;최경호;박영철
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권1호
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    • pp.59-65
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    • 2013
  • 본 논문은 헬리컬 풍력터빈을 이용한 풍력터빈 나무의 구조적 안정성을 검토하는데 목적이 있다. 복합재료를 적용하여 헬리컬 로터 블레이드를 설계하였으며, 유한요소 해석을 통하여 안정성을 검토하였다. 또한 4개의 헬리컬 로터를 지지하고 있는 풍력터빈 나무에 대하여 풍압, 로터의 회전 그리고 자중을 고려한 구조해석을 수행하여 설계 타당성을 검토 하였다.

고강도 철근콘크리트 유공보의 역학적 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Mechanical Behavior of High Strength Concrete Beam with Circular Opening)

  • 구범모;박강근;윤승현;김용태
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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    • pp.609-614
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    • 2000
  • This paper is an experimental study of the normal strength concrete beam and high strength concrete beam for the analysis of bending and shear behavior. In building structure, the story height can be minimized by providing openings in beams which serves for the utility equipments passing through. The dead space in false ceiling increase construction cost, the good ceiling system such as beam with opening give to economical merits because of a substantial reduction in materials and construction cost. For the analysis on the mechanical behavior of the reinforced high strength and normal strength concrete beams with circular opening in the web, the stress concentration of the circular opening, crack pattern and reinforcing methods were studied. Twenty test pieces with different reinforcing methods and difference concrete strength were tested and their resisting forces and load deflection curves were defined in this study.

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넓은 입력 전압 범위를 갖는 20kW급 양방향 3상 푸쉬풀 컨버터 (A 22kW Bidirectional Three-Phase Push-Pull Converter for Wide Voltage Range Application)

  • 레덧탕;정현주;김선주;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.8-10
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    • 2019
  • In this paper, a bidirectional three-phase push pull converter is analyzed for the high power, wide voltage range applications. From comparison analysis of two switching methods: PWM plus phase-shift (PPS) and dual-asymmetric PWM (DAPWM) with the effect of dead-time, the proposed hybrid control is aimed to reduce the circulating current under wide voltage range operation. Value of leakage inductance effect to the peak current value, current stress and conduction loss in facing the load variation. Trade-off between power range and slew rate of transformer current was analyzed for properly selecting value of the transformer leakage inductance. Experimental results from a 22-kW prototype are provided to validate the proposed concept.

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PSSC 합성거더 교량의 프리스트레스 효과 및 신뢰도 해석 (Analysis of Prestress Effect and Reliability of PSSC Composite Girder Bridge)

  • 황철성;백인열
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.214-224
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    • 2008
  • 프리스트레스하중이 작용되는 강합성교인 PSSC 교량에서 프리스트레스의 효과와 단면의 변형에 따른 텐던의 변형의 영향을 밝히기 위해 교량지간 25m~45m의 최적화된 표준단면에 대해 고정하중 및 활하중이 작용될 때 합성전 후에 발생하는 부재내의 변형도 및 응력변화와 허용응력 한계상태, 항복응력 한계상태 및 강도한계상태의 단면력과 부재내의 변형도 및 응력변화를 구한다. 또한 거더의 처짐 및 응력과 휨강도를 변수로 하는 한계상태들을 가정하고 이에 대한 신뢰도 분석을 수행하였다. 표준 PSSC 교량의 경우 하중 및 저항계수를 적용하여 설계하는 미국 설계기준의 목표신뢰도지수 값이 3.5 임과 비교하면, 허용응력을 기준으로 설계한 단면은 강도에 대하여 상당히 높은 수준의 신뢰도지수를 보임을 알 수 있다.

The effect of arch geometry on the structural behavior of masonry bridges

  • Altunisik, Ahmet C.;Kanbur, Burcu;Genc, Ali F.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제16권6호
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    • pp.1069-1089
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    • 2015
  • Arch bridges consist of some important components for structural behavior such as arches, sidewalls, filling materials and foundations. But, arches are the most important part for this type of bridges. For this reason, investigation of arch is come into prominence. In this paper, it is aimed to investigate the arch thickness effect on the structural behavior of masonry arch bridges. For this purpose, Goderni historical arch bridge which was located in Kulp town, Diyarbakir, Turkey and the bridge restoration process has still continued is selected as an application. The construction year of the bridge is not fully known, but the date is estimated to be the second half of the 19th century. The bridge has two arches with the 0.52 cm and 0.69 cm arch thickness, respectively. Finite element model of the bridge is constructed with ANSYS software to reflect the current situation using relievo drawings. Then the arch thickness is changed by increasing and decreasing respectively and finite element models are reconstructed. The structural responses of the bridge are obtained for all arch thickness under dead load and live load. Maximum displacements, maximum-minimum principal stresses and maximum-minimum elastic strains are given with detail using contours diagrams and compared with each other to determine the arch thickness effect. At the end of the study, it is seen that the maximum displacements, tensile stresses and strains have a decreasing trend, but compressive stress and strain have an increasing trend by the increasing of arch thickness.

Performance of non-prismatic simply supported prestressed concrete beams

  • Raju, P. Markandeya;Rajsekhar, K.;Sandeep, T. Raghuram
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제52권4호
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    • pp.723-738
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    • 2014
  • Prestressing is the most commonly employed technique in bridges and long span beams in commercial buildings as prestressing results in slender section with higher load carrying capacities. This work is an attempt to study the performance of a minimum weight prestressed concrete beam adopting a non-prismatic section so that there will be a reduction in the volume of concrete which in turn reduces the self-weight of the structure. The effect of adopting a non-prismatic section on parameters like prestressing force, area of prestressing steel, bending stresses, shear stresses and percentage loss of prestress are established theoretically. The analysis of non-prismatic prestressed beams is based on the assumption of pure bending theory. Equations are derived for dead load bending moment, eccentricity, and depth at any required section. Based on these equations an algorithm is developed which does the stress checks for the given section for every 500 mm interval of the span. Limit state method is used for the design of beam and finite difference method is used for finding out the deflection of a non-prismatic beam. All the parameters of nonprismatic prestressed concrete beams are compared with that of the rectangular prestressed concrete members and observed that minimum weight design and economical design are not same. Minimum weight design results in the increase in required area of prestressing steel.

Physical and numerical modeling of drag load development on a model end-bearing pile

  • Shen, R.F.;Leung, C.F.;Chow, Y.K.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제5권3호
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    • pp.195-221
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    • 2013
  • A centrifuge model study is carried out to investigate the behavior of pile subject to negative skin friction induced by pile installation, ground water drawdown and surcharge loading. A single end-bearing pile is examined as the induced negative skin friction would induce the most severe stress on the pile structural material as compared to friction piles. In addition, the behavior of the pile under simultaneous negative skin friction and dead/live loads is examined. To facilitate detailed interpretations of the test results, the model setup is extensively instrumented and involves elaborate test control schemes. To further examine the phenomenon of negative skin friction on an end-bearing pile, finite element analyses were conducted. The numerical analysis is first validated against the centrifuge test data and subsequently extended to examine the effects of pile slenderness ratio, surcharge intensity and pile-soil stiffness ratio on the degree of mobilization of negative skin friction induced on the pile. Finally experimental and numerical studies are conducted to examine the effect of applied transient live load on pile subject to negative skin friction.

지점부 상부슬래브에 PS강선 긴장된 강 박스거더교의 구조적 특성 분석 (Structural Characteristics Analysis of Steel Box Girder Bridge being stressed the PS Steel Wires at the Upper Slab of the Intermediate Support)

  • 차태권;장일영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.1-7
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    • 2021
  • 강 박스거더 교량의 연속지점부 바닥판은 상부플랜지와 합성되는 구조이며 장경간 교량에서는 지점부 바닥판에 인장균열이 발생할 수 있는 구조로서 내구성 저하 등의 문제가 발생하고 있다. 이는 장경간 적용시 고정하중 및 활하중의 영향으로 슬래브의 교축방향 인장응력이 설계인장강도를 초과하기 때문이다. 이에 지점부 슬래브에 교축방향 철근을 추가하여 인장균열을 제어하고 추가의 압축응력 도입이 필요하다. 이러한 문제점 해결을 위해 연속지점부 상부슬래브의 인장응력 구간에 PS강선 긴장으로 압축응력을 도입하는 강 박스거더교의 구조계를 제안하였고, 이에 따른 구조적 성능을 유한요소해석과 실물시험체의 강선긴장 실험을 통해서 비교 검증하였다. PS강선 긴장을 통해 부모멘트부에 발생하는 슬래브의 인장응력 및 균열을 제어할 수 있는 압축응력을 도입하면 기존 강 박스거더교에 비해 구조안전성 개선 및 내구성능을 강화할 수 있다.