• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.159-165
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• 2003

단부에 관통 가셋트판이 부착된 강관부재의 좌굴거동은 단부의 형상 및 상태에 따라 구속정도가 상이하게되며 단부요소는 세 장비에 따라 탄성 및 비탄성 거동 특성을 보임에 따라 이론적 좌굴내력을 도출하는 것은 사실상 불가능하다. 본 연구에서는 탄성좌굴의 이론적 접근을 바탕으로 세장비($\lambda$), 강성비($\beta$), 지지길이비(G), 강관크기, 부재의 초기변형 등을 고려하여 비탄성 유한요소 해석을 수행하여 각각의 영향요소가 좌굴하중에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 유한요소 모델링시 세장비($\lambda$), 강성비($\beta$), 지지길이비(G), 강관크기 등의 매개변수 분석을 통하여 강도식을 도출하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권6호
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• pp.1581-1598
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• 2015

A concentric braced steel frame is a very efficient structural system because it requires relatively smaller amount of materials to resist lateral forces. However, primarily developed as a structural system to resist wind loads based on an assumption that the structure behaves elastically, a concentric braced frame possibly experiences the deterioration in energy dissipation after brace buckling and the brittle failure of braces and connections when earthquake loads cause inelastic behavior. Consequently, plastic deformation is concentrated in the floor where brace buckling occurs first, which can lead to the rupture of the structure. This study suggests reinforcing H-shaped braces with non-welded cold-formed stiffeners to restrain flexure and buckling and resist tensile force and compressive force equally. Weak-axis reinforcing members (2 pieces) developed from those suggested in previous studies (4 pieces) were used to reinforce the H-shaped braces in an inverted V-type braced frame. Monotonic loading tests, finite element analysis and cyclic loading tests were carried out to evaluate the structural performance of the reinforced braces and frames. The reinforced braces satisfied the AISC requirement. The reinforcement suggested in this study is expected to prevent the rupture of beams caused by the unbalanced resistance of the braces.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제30권6호
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• pp.763-785
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• 2008

In this study, a flexibility-based finite element method considering geometric and material nonlinearities is developed for analyzing steel-concrete frame structures. The stability functions obtained from the exact buckling solution of the beam-column subjected to end moments are used to accurately capture the second-order effects. The proposed method uses the force interpolation functions, including a moment magnification due to the axial force and lateral displacement. Thus, only one element per a physical member can account for the interaction between the bending moment and the axial force in a rational way. The proposed method applies the Newton method based on the load control and uses the secant stiffness method, which is computationally both efficient and stable. According to the evaluation result of this study, the proposed method consistently well predicts the nonlinear inelastic behavior of steel-concrete composite frames and gives good efficiency.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집 제1권1호(통권1호)
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• pp.37-42
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• 2004

The primary objective of this paper is to trace the post-buckling behavior of space trusses in the inelastic range. Modeled member material behavior characteristics of struts in the post-critical elasto-plastic stage are determined and three types of idealized hardening rules are described. To perform this analysis, the present work is used the current stiffness parameter method combined with the cylinderical arc-length method. Numerical examples are presented to illustrate the accuracy and the application of the numerical solutions introduced above.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.549-559
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• 2008

본 연구는 보강 강판-콘크리트로 이루어진 구조의 압축실험을 통해 압축강도 및 비탄성 파괴모드를 파악하기 위한 것이 주목적이다. 강판두께(t)에 대한 스터드 간격(B)비를 세가지(25, 33, 50)로 분류하여 압축강도 실험을 실시하였다. 실험을 통해서 보강 강판-콘크리트 구조의 압축강도는 콘크리트와 강판의 누가방식으로 예측하는 것이 타당하다고 판단되었다. 강판의 좌굴은 스터드와 스터드 사이의 취약한 부분에서 비탄성국부좌굴이 발생하였다. 그리고 압축하중 지배하의 보강 SC 구조물에 대한 압축강도의 경험적 계산치를 제시하였다. 좌굴 거동을 유한요소해석 결과와 비교하였으며 비교결과 실제 시험체의 좌굴거동과 유한요소해석 결과와 유사한 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.269-278
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• 2008

본 연구의 주요 목적은 유한요소해석을 통해서 기존의 강판-콘크리트로 이루어진 구조의 최대압축강도와 좌굴거동을 포함한 압축좌굴특성을 파악하기 위함이다. 스터드 간격과 강판의 두께비를 변수로 하여 강판좌굴, 압축강도, 강성을 파악하고자 한다. 연구의 대상 시스템은 리브가 없는 강판-콘크리트 실험체와 리브가 있는 강판-콘크리트 실험체로 하였다. 유한요소 해석값과 이론식에 의한 이론값을 비교분석하여 해석값이 이론값과 얼마나 일치하는지 확인하고자 한다. 연구결과 강판-콘크리트구조의 좌굴거동은 스터드 사이에서 횡방향으로 나타남을 알 수 있었다. 강성은 리브가 있는 실험체가 리브가 없는 실험체보다 크게 나타났다. 한편, 유한요소 해석값이 "제안식"에 의한 값보다 약 20%정도 더 크며 JEAG 4618값과 거의 유사하게 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권5호
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• pp.27-35
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• 2007

본 연구는 지진운동의 영향 하에서 강제 모멘트 골조로 이루어진 post-Northridge 연결부를 갖는 보의 탄성 및 비탄성 거동을 모델하기 위한 부등단면 보 요소를 제시한다. 단면감소 연결부를 갖는 부등단면 보의 탄성강성 행렬은 수치적분이 필요치 많은 수식으로 표현된다. 소성모델은 분포형이며 강체링크로 연결된 일련의 비선형 힌지로 구성 되어있고 경화법칙은 단조 및 임의 주기 하중에 대한 비탄성 거동과 국부좌굴의 효과를 고려할 수 있다. 모델의 대조와 검증은 동반논문에 제시되어있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1900-1907
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• 2012

일반적으로 활용되고 있는 원통형 단면쉘 구조로 이루어진 타워구조의 대형화에 한계가 있어 다각형 단면쉘 기둥구조의 활용이 대두되고 있다. 현재 대형 다각형 단면쉘 기둥구조의 국부좌굴강도에 대한 자료가 충분치 않고 관련 기준이나 지침이 명확히 제시되고 있지 않은 실정이다. 이에 3차원 유한요소프로그램인 ABAQUS를 이용한 다양한 변수해석 모델을 수립하여 탄성좌굴 및 비선형비탄성 변수해석을 수행하였다. 이 때, 단면제원은 대형 풍력발전타워 기둥구조에 적용하는 것을 가정하여 선정하였고, 다각형의 각형 수, 잔류응력의 크기 및 분포특성, 강재 항복강도 등의 변수를 고려한 해석결과를 토대로 다각형 단면쉘 기둥구조의 국부좌굴 특성을 분석하였다. 본 변수해석 연구결과로부터 세부적인 잔류응력 분포양상 보다는 잔류응력의 최대크기가 축방향 압축을 받는 다각형 쉘의 국부좌굴강도에 중요한 영향인자인 것을 알 수 있다. 다각형 단면 쉘 구조의 국부좌굴강도는 4변 단순지지된 평판구조의 기준을 적용하여 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.561-570
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• 2008

본 연구는 강판-콘크리트로 이루어진 구조의 압축실험을 통해 압축강도 및 비탄성 파괴거동을 파악하기 위한 것이 주목적이다. 강판두께(t)에 대한 스터드 간격(B)비를 세가지(25, 33, 50)로 분류하였고, 이 세가지 B/t를 중심으로 하여 압축강도 실험을 실시하였다. 실험을 통해서 강판-콘크리트 구조의 압축강도는 콘크리트와 강재의 누가방식으로 예측하는 것이 타당하다고 판단되었다. 강판의 좌굴은 스터드와 스터드 사이의 취약한 부분에서 비탄성국부좌굴이 발생함을 알 수 있었다. 그리고 압축하중 지배하의 비보강 SC 구조물에 대한 압축강도의 경험적 계산치가 제시되었다. 또한 좌굴 양상이 유한요소 분석의 결과와 비교되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.363-370
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• 2009

본 논문에서는 비선형 유한요소해석 기법을 이용하여 API-X80 강재 라인파이프의 대변형 비선형 거동을 모사하였다. 강재의 구성방정식을 작성하기 위해 GTN(Gurson-Tvergaard-Needleman) 모델을 사용하였다. 대변형 해석을 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS과 연계해서 사용할 수 있는 사용자 서브루틴(User Subroutine)의 사용자 재료모델(UMAT)을 개발하였다. 유한요소해석 결과와 일축인장실험의 결과와의 비교를 통해 GTN 모델에서 사용되는 재료모델상수를 도출하였다. 도출된 모델상수를 이용해 API-X80 강재 라인파이프의 소성 좌굴변형해석을 실시하여 실험결과와 비교하였고 소성 좌굴변형에서 발생하는 거동 특성을 성공적으로 모사하였다.