• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제16권2호통권69호
• /
• pp.181-190
• /
• 2004

본 연구소에서는 할선강성을 사용하여 비탄성 해석 및 설계를 수행하는 새로운 설계방법을 개발하였다. 개발한 설계법은 선형해석을 수행하므로 수치해석이 안정성과 용이성을 갖추고 있으며, 동시에 반복계산으로 구조물의 비탄성 거동을 해석하므로 각 부재의 비탄성 강도 및 연성 요구량을 정확히 예측할 수 있다. 본 연구에서는 제안된 설계법의 절차를 성립하였고, 이를 고려한 컴퓨터 해석/설계 프로그램을 개발하였다. 또한, 제안된 설계법을 사용한 설계예제를 제시하였으며, 기존의 탄성 및 소성설계법과의 비교를 통하여 그 우수성을 입증하였다. 기존의 비선형설계방법은 일반적으로 초기 설계를 수행하고 비선형해석을 이용하여 초기설계안을 검증하는데 비하여, 제안된 방법은 반복계산을 통하여 비탄성해석과 설계를 동시에 수행하므로 각 부재의 비탄성 강도 및 연성 요구량을 직접적으로 계산할 수 있다. 또한 설계자의 의도에 따라 부재 강도 및 연성능력의 제한, 강기둥-약보 등의 비선형 설계전략을 효과적으로 구현하므로, 경제적이고 안전한 설계가 가능하다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제56권1호
• /
• pp.27-47
• /
• 2015

In this study, the accuracy and reliability of fully nonlinear method against equivalent linear method for dynamic analysis of soil-structure interaction is investigated comparing the predicted results of both numerical procedures with the results of experimental shaking table tests. An enhanced numerical soil-structure model has been developed which treats the behaviour of the soil and the structure with equal rigour. The soil-structural model comprises a 15 storey structural model resting on a soft soil inside a laminar soil container. The structural model was analysed under three different conditions: (i) fixed base model performing conventional time history dynamic analysis, (ii) flexible base model (considering full soil-structure interaction) conducting equivalent linear dynamic analysis, and (iii) flexible base model performing fully nonlinear dynamic analysis. The results of the above mentioned three cases in terms of lateral storey deflections and inter-storey drifts are determined and compared with the experimental results of shaking table tests. Comparing the experimental results with the numerical analysis predictions, it is noted that equivalent linear method of dynamic analysis underestimates the inelastic seismic response of mid-rise moment resisting building frames resting on soft soils in comparison to the fully nonlinear dynamic analysis method. Thus, inelastic design procedure, using equivalent linear method, cannot adequately guarantee the structural safety for mid-rise building frames resting on soft soils. However, results obtained from the fully nonlinear method of analysis fit the experimental results reasonably well. Therefore, this method is recommended to be used by practicing engineers.

• 산업기술연구
• /
• 제24권A호
• /
• pp.195-204
• /
• 2004

To evaluate inelastic seismic responses of multi-span bridge structures, the capacity spectrum method(CSM) incorporating the equivalent single-degree-of freedom(ESDOF) method is presented. Application of the CSM incorporating the ESDOF method is illustrated by example analysis for symmetric and asymmetric bridge structures. To investigate an accuracy of the CSM, the maximum displacements estimated by the CSM are compared to those by inelastic time history analysis for several artificial earthquakes. The results show that the CSM provided conservative estimates of the maximum displacements for the symmetric and asymmetric bridge structures, and the trend of conservative estimates of the asymmetric bridge structures was significantly larger than that of the symmetric bridge structure.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제75권2호
• /
• pp.145-155
• /
• 2020

This paper investigates the influence of spatial varations of accidental mass eccentricities on the torsional response of inelastic multistorey reinforced concrete buildings. It complements recent studies on the elastic response of structural buildings and extends the investigation into the inelastic range, with the aim of providing guidelines for minimising the torsional response of structural buildings. Four spatial mass eccentricity configurations of common nine story buildings, along with their reversed mass eccentricities subjected to the Erzincan-1992 and Kobe-1995 ground motions were investigated, and the results are discussed in the context of the structural response of the no eccentricity models. It is demonstrated that when the initial linear response is practically translational, it is maintained into the inelastic phase of deformation as long as the strength assignment of the lateral resisting bents is based on a planar static analysis where the applied lateral loads simulate the first mode of vibration of the uncoupled structure.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제26권6호
• /
• pp.651-672
• /
• 2007

This study presents an improved method that uses the elastic and inelastic system buckling analyses for determining the K-factors of steel column members. The inelastic system buckling analysis is based on the tangent modulus theory for a single column and the application is extended to the frame structural system. The tangent modulus of an inelastic column is first derived as a function of nominal compressive stress from the column strength curve given in the design codes. The tangential stiffness matrix of a beam-column element is then formulated by using the so-called stability function or Hermitian interpolation functions. Two inelastic system buckling analysis procedures are newly proposed by utilizing nonlinear eigenvalue analysis algorithms. Finally, a practical method for determining the K-factors of individual members in a steel frame structure is proposed based on the inelastic and/or elastic system buckling analyses. The K-factors according to the proposed procedure are calculated for numerical examples and compared with other results in available references.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해안해양공학회 1992년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
• /
• pp.146-149
• /
• 1992

The dynamic inelastic analysis is now often performed for the safe structural design against the seismic events or explosions. Several powerful methods of dynamic inelastic analysis such as direct intergration methods and modal superposition methods were developed with the development of computers during the last three decades. This type of analysis generally adopts the step-by-step time-integration procedure and gives a complete time history of the evolution of the structure.(omitted)

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제17권1호통권74호
• /
• pp.103-113
• /
• 2005

본 연구에서는 선행 연구에서 개발된 강구조물에 대한 직접비탄성설계 방법을 설계실무의 활용성을 확대할 수 있도록 개선하였다. 그룹부재에 대한 설계, 불연속적인 단면 성능, 축력에 따른 휨재하능력의 변화, 접합방식에 따른 거동특성, 다중하중조건 및 성능기준 등 강구조물 설계실무의 제한조건을 고려하여 비탄성설계를 수행할 수 있는 방법을 개발하였다. 본 연구에서는 제안된 방법의 해석 및 설계절차를 정립하였고, 이를 적용한 컴퓨터 해석/설계 프로그램을 개발하였다. 전통적인 탄성설계와 제안된 직접비탄성설계법을 사용한 설계결과를 비교하였으며, 기존의 비선형해석프로그램을 이용하여 설계결과를 검증하였다. 비탄성 변형을 고려할 수 있는 제안된 설계법은 전통적인 탄성해석을 사용한 한계상태설계에 비하여 강재량을 절감하고, 구조물의 변형능력을 향상하였다. 제안된 설계방법은 비탄성 거동을 구조물의 설계에 직접 반영할 수 있으므로 설계에 편리하고 각 소성힌지의 변형을 제어함으로써 구조안전성을 확보하고 동시에 변형능력을 최대로 활용하는 설계를 수행할 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.985-988
• /
• 2008

철근콘크리트 구조물의 비탄성 내진설계를 위하여 할선강성을 사용한 선형해석법을 연구하였다. 제안된 방법에서는 기존의 탄성해석과 동일한 보-기둥 요소 및 면요소를 사용하여 구조물을 모델링하며, 비탄성거동의 영향을 반영하기 위하여, 비탄성변형이 예상되는 부재에 탄성강성 대신 할선강성을 사용한다. 할선강성을 사용하는 부재의 분포와 할선강성의 크기는 설계자가 의도하는 구조물의 소성메커니즘과 설계목표연성도에 의하여 결정된다. 이 구조해석모델에 대한 선형해석을 통하여 부재의 비탄성 설계강도를 직접 결정하고, 할선강성해석으로부터 구한 절점변위를 이용하여 할선강성보의 변형을 소성힌지에 발생된회전변형으로 변환한 후 소성변형에 대한 안전성을 평가한다. 제안된 방법을 이용하여 2차원 모멘트골조및 이중골조에 대한 내진설계를 수행하였으며, 3차원 골조에도 적용하였다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
• /
• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.165-170
• /
• 2008

본 논문에서는 새로이 제안된 접합부를 가진 단층 래티스 돔의 비탄성 거동을 실험적으로 분석하였다. 구조적인 성능과 시공성을 모두 만족시키기 위해서 제안된 새로운 접합부를 적용하여 강관으로 구성된 스팬 7m의 축소 실험모델을 제작하였으며, 하중 전이장치를 이용하여 각 절점에 균일한 하중이 가력되는 정적 재하실험을 수행하였다. 최대 가력하중은 설계하중의 약 1.6배였으며, 일부 부재에서 압축 항복점을 넘어 비탄성 좌굴이 발생하였다. 좌굴 발생 이후에는 가력장치가 허용할 수 있는 변위까지 실험을 수행하였으며, 실험을 통해서 구해진 래티스 돔의 거동을 구조설계의 관점에서 분석하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.47-56
• /
• 2007

본 연구에서는 지진하중을 받는 탄성 및 비탄성 구조물에 대하여 수동 및 준능동 TMD의 지진응답제어성능을 평가하였다. 먼저 기존의 연구에서 제안된 식을 사용하여 최적 설계된 수동형 TMD와 본 연구에서 제시된 준능동 TMB가 설치된 탄성 구조물의 변위스펙트럼을 구하였으며, 준능동 TMD가 TMD보다 작은 스트로크를 가지고도 최대변위응답제어에 있어 우수함을 확인하였다. 또한 구조물의 주기와 TMD의 주기가 일치하지 않은 경우의 성능저하에 대한 TMD의 강인성을 평가하였다. 최종적으로 Bouc-Wen 모델을 사용하여 모사된 비탄성이력 특성을 가지는 구조물에 대한 수치해석을 수행하였으며, 이를 통해 탄성구조물에 대하여 최적화된 수동형 TMD의 성능은 구조물 응답의 비탄성이력 부분이 증가함에 따라 크게 저하되는 반면 준능동 TMD는 수동형 TMD보다 약 15-40% 정도의 더 많은 응답감소효과를 가짐을 확인하였다.