• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.399-405
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• 2023

본 연구에서는 철근콘크리트 모멘트골조의 보-힌지 붕괴 기구를 유도하기 위한 유전자알고리즘 기반의 최적내진설계기법을 제시한다. 제안하는 기법은 두 가지의 목적함수을 사용한다. 첫 번째는 구조물의 비용을 최소화하는 것이고, 두 번째는 구조물의 에너지소산능력을 최대화하는 것이다. 제약조건은 기둥과 보의 강도조건, 기둥-보 휨강도비 최소 조건, 기둥의 소성힌지 발생 방지조건 등이 사용된다. 부재의 강도 평가를 위해 선형정적해석이 수행되고, 에너지소산능력과 소성힌지 발생여부를 평가하기 위해 비선형정적해석이 수행된다. 제안하는 기법은 4층 예제 구조물에 적용되었으며, 보-힌지 붕괴 기구를 유도하는 설계안이 얻어지는 것을 확인하였다. 획득된 설계안의 기둥-보 휨강도비를 분석한 결과, 그 값은 기존 내진 기준에서 제시하는 값보다 큰 것으로 나타났다. 보-힌지 붕괴 모드를 유도하기 위해서는 보다 더 강화된 전략이 필요하다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.1-12
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• 2004

1989년 로마프리타지진 및 1995년 효고현 남부지진등 많은 교각에서 휨-전단 파괴에 의한 피해가 발생하였다. 그럼에도 불구하고 지금까지의 교각의 내진성능에 관한 연구는 대부분 휨파괴에 대한 연구가 지배적이었다. RC 교각의 내진성능은 교각의 소성힌지구간의 성능에 좌우되고 있으며, 소성힌지의 연성은 곡률에 의해 평가하는 것이 바람직하다. 실험연구는 지진하중의 손상을 입은 RC교각의 휨전단거동에 관한 소성힌지구간 내의 곡률변화를 평가하였다. 실험에 사용된 7기의 실험체는 형상비 2.5에 횡방향 구속력, 주철근의 겹침이음 그리고 섬유보강을 변수로 가지고 있다. 이 실험체는 유사동적실험 수행을 통해 손상을 주었으며, 유사동적실험 후에는 일정한 축력,$P=0.1f_{ck}A_g$을 유지하면서 변위제어방식으로 유사정적실험을 실시하여 잔류내진성능을 평가하였다. 실험 결과 기초에서 15cm 구간에 가장 큰 곡률이 발생하였으며 파괴도 이 단면에 집중되었다. 또한, 연성도 분석결과 주철근이 겹침이음 된 RC 교각이 낮은 곡률연성도를 보였으며, 이를 섬유보강한 실험체의 휨강성과 곡률연성도는 현저히 개선되었다. 그리고, 교각의 곡률변화를 분석하여 횡구속력을 고려한 등가소성힌지길이 산정식을 제안하였으며, 이 제안된 식을 적용하여 변위연성도와 곡률연성도 관계를 분석하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.336-339
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• 2007

In order to investigate the cause of fluting in tangential bending of low carbon steel sheet, an analytic analysis, an experiment and a series of finite element analysis for bending process were done. The fluting in bended sheet was due to the yield point elongation of material. Due to the yield point elongation, unstable plastic hinge was occurred in course of bending of elastic perfectly plastic sheet. According to the analysis and computational results, lower yield point elongation than 5% was required to prevent fluting in $0.5{\sim}0.6t$ sheet in $15{\sim}20mm$ radius bending.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권3호
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• pp.327-335
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• 2017

To gain more knowledge of aluminum foam sandwich structure and promote the engineering application, aluminum foam sandwich consisting of 7050 matrix aluminum foam core and 304 stainless steel face-sheets was studied under three-point bending by WDW-T100 electronic universal tensile testing machine in this work. Results showed that when aluminum foam core was reinforced by 304 steel face-sheets, its load carrying capacity improved dramatically. The maximum load of AFS in three-point bending increased with the foam core density or face-sheet thickness monotonically. And also when foam core was reinforced by 304 steel panels, the energy absorption ability of foam came into play effectively. There was a clear plastic platform in the load-displacement curve of AFS in three-point bending. No crack of 304 steel happened in the present tests. Two collapse modes appeared, mode A comprised plastic hinge formation at the mid-span of the sandwich beam, with shear yielding of the core. Mode B consisted of plastic hinge formation both at mid-span and at the outer supports.

• 대한조선학회지
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• 제26권4호
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• pp.57-66
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• 1989

본 논문에서는 선체구조의 최종강도 해석에 적용을 위하여 3차원 프레임의 대변형 탄소성 정적해석에 대한 것을 다루었다, 보의 해석에 관한 방법의 유도과정에 전단변형의 효과를 포함하고, 선체 횡구조의 강력늑골을 프레임 구조로 이상화 하기 위하여 박판거어더를 최종강도 거동에 대한 연구를 수행하였다, 그리고 본 논문에서 제시된 해석방법을 참고 문헌에서 언급된 선체구조모델에 대해 적용하여 만족스러운 결과를 얻었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제29권6호
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• pp.623-642
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• 2008

While spatial plastic mechanism analysis has been widely and successfully applied to thinwalled steel structures to analyse the post-failure behaviour of sections and connections, there remains some contention in the literature as to the basic capacity of an inclined yield line. The simple inclined hinge commonly forms as part of the more complex spatial mechanism, which may involve a number of hinges perpendicular or inclined to the direction of thrust. In this paper some of the existing theories are compared with single inclined yield lines that form in flange outstands, by comparing the theories with plate tests of plates simply supported on three sides with the remaining (longitudinal) edge free. The existing mechanism theories do not account for different in-plane displacement gradients of the loaded edge, nor the slenderness of the plates, and produce conservative results. A modified theory is presented whereby uniform and non-uniform in-plane displacements of the loaded edge of the flange, and the slenderness of the flange, are accounted for. The modified theory is shown to compare well with the plate test data, and its application to flanges that are components of sections in compression and/or bending is presented.

• 소성∙가공
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• 제16권4호
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• pp.317-322
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• 2007

In order to investigate the cause and condition of fluting in tangential bending of low carbon steel sheet, an analytic analysis, an experiment and a series of finite element analysis for bending process were done. The fluting in bended sheet was related with the yield point elongation of material. Due to the yield point elongation, unstable plastic hinge was occurred in course of bending of elastic perfectly plastic sheet. According to the analysis and computational results, lower yield point elongation than 5% was required to prevent fluting in 0.5-0.6t sheet in $15{\sim}25mm$ radius bending. The tendency of fluting occurrence was reduced as decreasing the radius of bending, increasing thickness of bended sheet, and removing irregularity in sheet and bending processes.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제7권3호
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• pp.331-344
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• 1999

This paper provides an analysis of the transient behaviour of a right-angled bent cantilever beam subjected to a suddenly applied force at its tip perpendicular to its plane. Based on a rigid, perfectly plastic material model, a double-hinge mechanism is required to complete the possible deformation under a rectangular force pulse (constant force applied for a finite duration) with a four-phase response mode. The kinematics of the various response phases are described and the partitioning of the input energy at the plastic hinges during the motion is evaluated.

• Computers and Concrete
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• 제2권5호
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• pp.367-380
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• 2005

Recent earthquakes have shown that many of existing buildings in Iran sustain heavy damage due to defective seismic details. To assess vulnerability of one common type of buildings, which consists of low rise framed concrete structures, three defective and three standard columns have been tested under reversed cyclic load. The substandard specimens suffered in average 37% loss of strength and 45% loss of energy dissipation capacity relative to standard specimens, and this was mainly due to less lateral and longitudinal reinforcement and insufficient sectional dimensions. A relationship has been developed to introduce variation of plastic length under increasing displacement amplitude. At ultimate state, the length of plastic hinge is almost equal to full depth of section. Using calibrated hysteresis models, the response of different specimens under two earthquakes has been analyzed. The analysis indicated that the ratio between displacement demand and capacity of standard specimens is about unity and that of deficient ones is about 1.7.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.353-362
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• 2015

이 연구에서는 소성 전단힌지가 있는 PC 모멘트 프레임의 내진성능을 평가하기 위해 반복 하중실험을 수행하였다. 보의 중간 길이에 설치된 소성 전단 힌지는 PC 골조를 연결하는 역할을 하며, 두 개의 강판으로 구성된다. 각 강판에는 세 개의 전단연결고리가 존재한다. 세 개의 전단 연결고리는 PC 보의 전단강도의 50%, 75%, 그리고 100%에 해당하는 전단강도를 사용하여 설계되었다. 제안된 연결방식은 효율적인 에너지 소산 용량 및 우수한 구조적 성능을 보여주었다. 실험결과, 소성 전단 힌지는 보 전단강도의 100% 미만을 사용하여 설계하는 것이 합리적이라 판단된다.