• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권6호
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• pp.705-719
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• 2017

Progressive Collapse Method (PCM) has been broadly applied to predict moment-carrying capacity of a hull girder, however accuracy of PCM has not been much studied. Accuracy of PCM is known to be dependent on how Load-Shortening and -Elongation (LSE) curve of a structural units are well predicted. This paper presents a new procedure to determine LSE datum based on box girder Finite Element Analyses (FEAs) instead of using finite element model of stiffened panels. To verify reliability of FEA results, the simple box girder collapse test results are compared with FEA results of same box girders. It reveals one frame-based box girder model is sufficiently accurate in terms of ultimate strengths of the box girders. After extracting LSE data from the box girders, PCM-based moment-carrying capacities are compared with those from FEAs of the box girders. PCM results are found to be equivalent to FEAs in terms of moment-carrying capacity if accurate LSE data are secured. The new procedure is applied to well-known 1/3 scaled frigate full section. Very excellent moment-carrying capacity of frigate hull section is obtained from PCM with LSE data from box girder FEAs.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.41-51
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• 2006

본 논문에서는 숏크리트 라이닝 충간 부착성이 숏크리트 라이닝의 하중지지력에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 이를 위해 축소 모형시험과 유한요소해석을 병행하여 더블쉘 터널 시공시 숏크리트 충간 부착성과 숏크리트 라이닝의 하중지지 특성과의 관계를 알아보았다. 연구결과 NATM의 더블쉘 구소와 같이 라이닝 층간 부착이 확보되지 않는 경우에는 이완하중 작용시 응력이 집중되는 경향을 보이는 것으로 나타났으며, 토피고 증가에 따라 그 차이가 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 종합하여 설계와 시공시 고려하여야 할 주안점을 제시하였다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.297-304
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• 2014

Recently, there have been some reported examples of structural collapse due to gravity, subsequent to damage from accident or an excitation that was not prepared for in the design process. A close view of new concepts, such as a redundancy and key elements, has been taken with the aim of ensuring the robustness of a structure, even in the event of an unexpected disturbance. The author previously proposed a sensitivity index of the vertical load carrying capacity to member disappearance for framed structures. The index is defined as the ratio of the load carrying capacity after a member or a set of an adjacent member disappears, to the original load carrying capacity. The member with the highest index may be regarded as a key element. The concept of bio-mimicry is being applied to various fields of engineering, and tree-shaped structures are sometimes used for the design of building structures. In this study a sensitivity analysis is applied to the irregular-framed structures such as tree-shaped structures.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.477-492
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• 2001

현재교량의 절반 가량이 성능이 저하되어 보수 보강이 요구되고 있는 실정인데 이들 교량은 제 기능을 발휘하지 못하거나 소요강도에 미달되는 경우가 있다. 필요이상의 보수보강비용 또는 재거설의 비용의 투입을 피하기 위하여 현재 상태의 내하력이 정확히 평가되어져야 한다. 교량의 평가방법으로 허용응력 평가법 (ASD) 하중계수평가법 (LFD) 하중저항계수평가법 (LRFD) 등이 현재 사용되고 있다. 본 논문에서는 허용응력 평가법 (ASD) 하중계수평가법 (LFD) 하중저항계수평가법 (LRFD)등이 비교되고 실제 교량에 적용된 하중실험의 자료들을 모았다. 그리고 하중실험의 교량평가 결과와 이론에 의한 교량평가 결과의 차이점에 대해 연구하였다. 그리고 기존에 존재하는 교량에 ASD, LFD 그리고 LRFD 방법을 적용 비교하여 어느 수준에 해당되는지를 비교 검토하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제39권2호
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• pp.287-301
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• 2011

This paper is focused on the residual capacity of steel columns, as a damage criterion. Load-Impulse (P-I) diagrams are frequently used for analysis, design, or assessment of blast resistant structures. The residual load carrying capacity of a simply supported steel column was derived as a damage criterion based on a SDOF computational approach. Dimensionless P-I diagrams were generated numerically with this quantitative damage criterion. These numerical P-I diagrams were used to show that traditional constant ductility ratios adopted as damage criteria are not appropriate for either the design or damage assessment of blast resistant steel columns, and that the current approach could be a much more appropriate alternative.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제25권6호
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• pp.675-690
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• 2007

In order to study the ductility and the lateral load carrying capacity of the masonry walls strengthened with CFRPs (Carbon Fiber Reinforced Polymer sheets), three pieces of masonry walls subjected to cyclic loads with low frequency and vertical load of constant amplitude have been tested. Two different strengthening methods have been used. The strengthening efficiency is affected by the strengthening method. A simplified calculation approach has been introduced based on the experimental test results, and the theoretical results agree reasonably well with the experimental results. It is found that the critical loads, the critical displacements, the ultimate loads, the ultimate displacements and the ductile coefficients of the masonry walls strengthened with CFRPs improve remarkably (6%~57%). Therefore, the masonry structures strengthened with CFRPs are of better ductility and of better lateral load carrying capacity than the masonry structures without any strengthening measurements.

• Composites Research
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• 제15권3호
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• pp.11-17
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• 2002

본 연구에서는 분산형 강화복합재료에 균열이 발생하면 하중부하능력이 감소와 더불어 재료의 손상을 초래할 수 있어 재료의 완전한 게재물과 균열이 존재한 게재물이 있는 경우를 상정하여 하중부하능력과 탄성 음력분포를 평가한다. 무한체가 전단음력을 받을 때 완전한 게재물과 균열이 내재한 경우에 대하여 3차원 유한요소해석이 수행되어 완전한 게재물의 경우는 게재물의 영역의 음력은 동일하고 게재물의 계면은 다소 불균일하게 나타났다. 그리고 균열이 내재한 경우에는 균열주변에는 음력이 집중되는 경우를 볼수 있을 뿐만아니라 아주 복잡한 분포를 볼수 있었다. 불균질물의 평균응력은 하중부하능력으로 표현이 가능하였고 완전만 게재물과 균열의 경우도 균열손상에 의해 하중부하능력의 차이를 볼 수 있었다. 특히, 균열이 내재한 경우에 에스펙터비(aspect ratio)가 증가할수록 하중부하능력이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.15-21
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• 2010

교량의 내하력을 평가할 때 수행되는 구조해석은 재하시험을 통한 구조물의 실제거동과 유사한 거동특성을 구현하여야 되나 지점의 거동특성, 구조해석시 모델링 방법, 재하시험의 오류, 단면손상에 따른 강도 및 강성변화 등으로 인해 그렇지 못하는 경우가 있다. 특히, 교량받침이 손상하였거나 설치되지 않아 받침의 기능수행이 미비한 교량에서 이를 고려하지 않고 일률적으로 모델링을 하는 경우에는 이러한 문제가 더욱 심화될 수 있다. 본 연구에서는 단일보의 내민구간을 구속시켜 얻어진 실측처짐($\delta$실측)과 비구속상태에서의 계산처짐($\Delta$계산)과의 차이값인 $\Delta{\delta}$으로부터 얻어진 지점모멘트를 구조해석모델에 작용시켜 실제거동과 유사한 해석결과를 얻었다. 이에 따라 실제 공용중인 교량을 대상으로 지점의 구속조건을 고려하여 내하력을 평가한 결과 기존 방법에 의한 내하력에 비해 15~19% 적게 평가되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권4호
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• pp.31-40
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• 1992

고대 석조아치교량의 아치부분은 암석블릭이 서로 맞물려 있는 불연속면의 특성을 지니고 있다. 이러한 석조아치교량의 내하력을 평가하기 위해서는 역학적으로 취약한 불연속면을 고려하는 것이 요구되나 기존의 해석방법은 아치를 연속된 하나의 일체부재로 보고 해석하였으므로 불연속면의 특성이 고려되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여 불연속면을 고려하고 불연속면의 전단강성과 마찰각이 석조아치교량의 내하력에 미치는 영향을 분석함으로써 석조아치교량을 평가하고자 하 였다. 연구결과 고대 석조아치교량의 내하력은 아치블럭을 형성하고 있는 암석 자체의 압축강도보다는 불연속면의 마찰각과 전단강성에 의하여 좌우되며 화강암 교량일 경우에는 전단강성이 더 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며 해석대상인 흥국사 홍교는 현재 3등교수준의 내하력을 갖고 있는 것으로 추정된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권5호
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• pp.599-615
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• 2016

The present research presents experimental and finite element studies to investigate the behavior of piled raft-tunnel system in a sandy soil. In the experimental work, a small scale model was tested in a sand box with load applied vertically to the raft through a hydraulic jack. Five configurations of piles were tested in the laboratory. The effects of pile length (L), number of piles in the group and the clearance distance between pile tip and top of tunnel surface (H) on the load carrying capacity of the piled raft-tunnel system are investigated. The load sharing percent between piles and rafts are included in the load-settlement presentation. The experimental work on piled raft-tunnel system yielded that all piles in the group carry the same fraction of load. The load carrying capacity of the piled raft-tunnel model was increased with increasing (L) for variable (H) distances and decreased with increasing (H) for constant pile lengths. The total load carrying capacity of the piled raft-tunnel model decreases with decreasing number of piles in the group. The total load carrying capacity of the piles relative to the total applied load (piles share) increases with increasing (L) and the number of piles in the group. The increase in (L/H) ratio for variable (H) distance and number of piles leads to an increase in piles share. ANSYS finite element program is used to model and analyze the piled raft-tunnel system. A three dimensional analysis with elastoplastic soil model is carried out. The obtained results revealed that the finite element method and the experimental modeling are rationally agreed.