• Steel and Composite Structures
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• 제9권2호
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• pp.159-172
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• 2009

Two prestressed steel reinforced high performance concrete (SRC) beams, a nonprestressed SRC beam and a counterpart prestressed concrete beam were tested under low reversed cyclic loading to evaluate seismic performance of prestressed SRC beams. The failure modes, deformation restoring capacity, ductility and energy dissipation capacity of the prestressed SRC beams were discussed. Results showed that due to the effect of plastic deformations of steel beams encased in concrete, the three SRC beams exhibited residual deformation ratios ranging between 0.64 and 0.79, which were apparently higher than that of the prestressed concrete beam (0.33). The ductility coefficients of the prestressed SRC beams and the prestressed concrete beam ranged between 4.65 and 4.87, obviously lower than that of nonprestressed SRC beam (9.09), which indicated the steel beams influenced the ductility little while prestressing resulted in an apparent reduction in ductility. The amount of energy dissipated by the prestressed SRC beams was less than that dissipated by the nonprestressed SRC beam but much more than that dissipated by the prestressed concrete beam.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.221-224
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• 2008

할선강성을 이용하여 모멘트저항골조의 모멘트재분배를 수행하는 선형해석법을 연구하였다. 제안된 방법에서는 모멘트재분배가 요구되는 부재의 소성힌지에 회전스프링을 모델링한 후, 이 스프링의 할선 강성을 조정하여 비탄성변형으로 인해 저감된 부재의 휨강성을 반영한다. 회전스프링의 할선강성을 조정하여 선형해석한 결과, 해당 부재와 전체 구조물에서 힘의 평형이 만족될 때까지 계산을 반복한다. 할선강성해석을 통해, 소성힌지의 비탄성변형에 의한 하중의 재분배가 고려될 수 있으며, 해당 소성힌지에서의 요구회전변형이 변형능력을 초과하지 않는지 비교함으로써 안전성을 평가할 수 있다. 검증을 위해, 제안된 방법은 기존의 연속보에 대한 실험연구와 비교되었으며, 기존건물의 평가에 적용되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제39권2호
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• pp.171-188
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• 2021

Plastic deformation of link beams in eccentrically braced frames is the primary dissipating source of seismic energy. Despite the excellent compatibility with the architectural designs, previous researches indicate the deficiency of flexural yielding links compared to the shear yielding ones because of their localized plastic deformation. Previous investigations have shown that implementing web openings in beams could be an efficient method to improve the seismic performance of moment-resisting connections. Accordingly, this research investigates the use of flexural links with stiffened and un-stiffened web openings to eliminate localized plasticity at the ends of the link. For this purpose, the numerical models are generated in finite element software "Abaqus" and verified against experimental data gathered from other studies. Models are subjected to cyclic displacement history to evaluate their behavior. Failure of the numerical models under cyclic loading is simulated using a micromechanical based damage model known as Cyclic Void Growth Model (CVGM). The elastic stiffness and the strength-based and CVGM-based inelastic rotation capacity of the links are compared to evaluate the studied models' seismic response. The results of this investigation indicate that some of the flexural links with edge stiffened web openings show increased inelastic rotation capacity compared to an un-perforated link.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권2호
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• pp.183-198
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• 2022

Plastic deformation of link beams in eccentrically braced frames is the primary dissipating source of seismic energy. Despite the excellent compatibility with the architectural designs, previous researches indicate the deficiency of flexural yielding links compared to the shear yielding ones because of their localized plastic deformation. Previous investigations have shown that implementing web openings in beams could be an efficient method to improve the seismic performance of moment-resisting connections. Accordingly, this research investigates the use of flexural links with stiffened and un-stiffened web openings to eliminate localized plasticity at the ends of the link. For this purpose, the numerical models are generated in finite element software "Abaqus" and verified against experimental data gathered from other studies. Models are subjected to cyclic displacement history to evaluate their behavior. Failure of the numerical models under cyclic loading is simulated using a micromechanical based damage model known as Cyclic Void Growth Model (CVGM). The elastic stiffness and the strength-based and CVGM-based inelastic rotation capacity of the links are compared to evaluate the studied models' seismic response. The results of this investigation indicate that some of the flexural links with edge stiffened web openings show increased inelastic rotation capacity compared to an un-perforated link.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6A호
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• pp.935-941
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• 2006

지진과 같은 동적반복하중을 받은 강구조물은 정적하중시와 다른 이력거동을 보인다. 이는 동적변형중인 구조용 강재는 정적상태와 다른 역학적 특성 및 응력-변형률 관계를 보이기 때문이다. 즉, 지진하중을 받는 원형 강기둥과 같은 강구조물의 이력거동을 정확히 예측하기 위해서는 정동적 변형 상태를 가정한 재하속도에 따른 대상구조물 내하력 및 변형의 차이점을 명확히 파악해야 한다. 이에 본 연구에서는 저자에 의해 제안된 SM490강재의 동적 반복소성모델과 이를 적용한 3차원 탄소성 유한요소해석을 이용하여 재하속도와 지름-두께(D/t)비를 변수로한 SM490 원형강기동의 동적해석을 수행하였다. 해석 결과를 통하여 정적에서 동적변형상태로 재하속도 변화에 따른 SM490 원형강기둥의 이력거동 특성 즉, 내하력 및 에너지소산효율의 변화를 명확히 파악하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.513-520
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• 2002

본 연구는 철근콘크리트 모멘트골조 기둥의 구조적인 성능을 평가하는 것이다. 이를 위하여 기존에 진행된 연구들의 실험결과를 모아 비교하였다. 본 연구에서 고려하는 실험변수는 소성힌지 부분에서 철근이음 유무, 종 방향 철근 비, 횡 방향 철근 비, 축력비이다. 또한, 본 연구에서는 시험체의 강도, 변위, 연성능력과 함께 소성힌지 길이를 비교하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.825-832
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• 2010

철근콘크리트 구조물은 위험 단면이 휨강도에 도달하더라도 이 단면에서 소성힌지가 형성되어 휨모멘트가 재분배되어 곧바로 파괴에 도달하지 않는다. 이러한 소성힌지 영역에서 발생하는 비탄성 변형에 의해 소성 회전이 발생한다. 소성힌지길이는 주로 재료 특성에 영향을 받는다. 이 연구에서는 유로코드2에서 제시하고 있는 재료 모델로부터 산정된 휨곡률 분포로부터 소성힌지길이와 소성회전각을 일관되게 산정하였다. 재료 모델의 한계값 즉, 콘크리트 극한변형률, 철근 극한변형률 및 철근의 경화비(k)가 소성회전능력에 미치는 영향을 분석하였다. 해석 결과 콘크리트 극한변형률 및 철근 극한변형률이 증가함에 따라 소성회전능력이 증가하였고 특히, 철근의 경화비(k)가 증가함에 따라 소성 회전각은 크게 증가되는 것으로 나타났다. 따라서 각 재료 모델의 한계값 결정에 세심한 주의가 필요할 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.597-608
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• 2009

본 연구에서는 접합부 특성이 고려된 공간프레임의 대변형 탄소성해석법에 관한 내용을 기술한다. 이 해석법은 유한변형을 고려한 대변형 탄성해석법에 기초한 것으로 부재의 재료적 탄소성, 접합부 반강접 특성을 추가적으로 고려하였다. 절점의 유한변형은 오일러의 개념으로 부터 유도되었으며, 부재좌표계에서 계산된 부재변형은 보-기둥식에 대입하여 부재력을 계산하였다. 부재변형은 부재축변형과 휨에 의한 축변형효과를 함께 고려하여 계산하였으며, 부재축력의 휨강성, 비틀림강성에 대한 효과를 고려하여 항복함수를 계산하였다. 재료는 완전 탄소성으로 가정하였고, 항복은 부재 양단부에서 집중하여 발생하는 소성힌지의 개념을 사용하였다. 부재 접합부 반강접 특성은 지수모델이나 선형모델을 적용하였고, 접합부 특성이 고려된 탄소성 후좌굴해석을 수행하기 위해 호장법을 사용하였다. 본 연구내용의 정확성 및 효율성을 검증하기 위해 공간프레임에 대한 해석을 수행하였다.

• 소성∙가공
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• 제3권1호
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• pp.38-50
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• 1994

Fundamental deformation mechanism and plastic behavior of AISI304 austenitic stainless steel were investigated to evaluate press formability. Local and uniform deformation capacity of AISI304 steel were compared to those of ferritic AISI430 steel and Al killed low carbon steel. Nine kinds of austenitic stainless steels having different austenite stabilities were made in laboratory scale to examine the transformation behavior in various deformation mode and variation of mechanical properties. Deformation path and strain distributions along edge corner of commercial sink die were illustrated and effect of austenite stability on press forming of sink die was clarified with experiments using square cup drawing tools.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제42권6호
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• pp.883-897
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• 2012

Cold-formed channel sections are used in a variety of applications in which they are required to absorb deformation energy. This paper investigates the collapse behaviour and energy absorption capability of cold-formed steel channels with flange edge stiffeners under large deformation major-axis bending. The Yield Line Mechanism technique is applied using the energy method, and based upon measured spatial plastic collapse mechanisms from experiments. Analytical solutions for the collapse curve and in-plane rotation capacity are developed, and used to model the large deformation behaviour and energy absorption. The analytical results are shown to compare well with experimental values. Due to the complexities of the yield line model of the collapse mechanism, a simplified procedure to calculate the energy absorbed by channel sections under large bending deformation is developed and also shown to compare well with the experiments.