• 한국지진공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.133-141
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• 2013

This paper presents the seismic evaluation and prediction of a damaged piloti-type Reinforced Concrete (RC) building before and after post-retrofitting under successive earthquakes. For considering realistic successive earthquakes, the past records measured at the same station were combined. In this study, the damaged RC building due to the first earthquake was retrofitted with a buckling-restrained brace (BRB) before the second earthquake occurred. Nonlinear Time History Analysis (NTHA) was performed under the scaled intensity of the successive ground motions. Based on the extensive structural response data obtained form from the NTHA, the fragility relationships between the ground shaking intensity and the probability of reaching a pre-determined limit state was were derived. In addition, The the fragility curves of the pre-damaged building without and with the BRBs were employed to evaluate the effect of the successive earthquakes and the post-retrofit effect. Through the seismic assessment subjected to the successive records, it was observed that the seismic performance of the pre-damaged building was significantly affected by the severity of the damage from the first earthquake damages and the hysteresis behavior of the retrofit element.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.67-75
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• 1990

보존력 및 비보존력을 받는 평면뼈대 구조물의 동적 후좌굴거동을 추적하기 위하여 비보존력의 방향변화를 고려할 수 있는 기하적인 비선형 유한 요소해석 방법을 제시하였다. 보존력계와 비보존력계에 대하여 내적 및 외적감쇠효과를 고려하는 비선형 패트릭스 운동 방정식을 유도하고 Newmark 방법을 사용하여 수치적으로 직접 적분하였다. Post-divergence 및 Post-flutter 현상들응 보여주는 해석예제들을 통하여 내적 및 외적감쇠하중이 이러한 비선형 동적 후좌굴거동들에 미치는 영향들을 조사하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.219-228
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• 2010

본 논문에는 압축력을 받는 국부좌굴, 뒤틀림좌굴 및 두 좌굴의 혼합좌굴이 발생하는 종방향 보강재가 부착된 강판의 거동 및 극한 강도에 대한 실험적인 연구를 서술하였다. 압축력을 받는 보강판의 경우 서브패널의 폭-두께비와 보강재의 휨강성에 따라서 국부좌굴, 뒤틀림좌굴 또는 두 좌굴의 혼합형태의 좌굴이 발생하게 되고, 상당한 크기의 후좌굴강도가 발현되어 보강판의 극한강도를 지배하게 된다. 보강재의 휨강성과 보강재로 구분된 서브패널의 폭-두께비가 다른 두께 4.0mm, 공칭항복강도 235MP인 SM400 강판으로 제작된 보강판의 중심압축실험을 수행하고 유한요소해석결과와 비교하여 검증하였다. 실험 결과에 근거하여 보강판의 극한강도를 예측할 수 있는 직접강도법을 적용한 설계압축강도식을 제안하였다. 제안된 직접강도법은 뒤틀림좌굴 또는 국부좌굴과 뒤틀림좌굴이 혼합하여 발생하는 종방향 보강재로 보강된 강판의 극한강도를 적절하게 예측할 수 있는 것으로 판단되었다.

• 전산구조공학
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• 제9권3호
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• pp.209-216
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• 1996

본 논문의 목적은 단층래티스 돔의 안정해석 기법을 제안하고, 다양한 조건하에서 단층 래티스 돔이 갖는 좌굴특성을 규명하는데 있다. 기하학적 비선형 평형경로의 탐색 및 좌굴점 그리고 분기경로의 방향 등을 수직적으로 계산하기 위하여 호장법(Arc-Length Method)을 이용하였으며, 부재의 좌굴가능성을 판단하기 위하여 에너지밀도함수를 제안하였다. 강절점을 갖는 구조물의 거동 특성을 규명하기 위하여 3종류의 비선형 강성행렬을 유도하여 해석하였으며, semi-rigid절점을 갖는 구조물을 해석하기 위하여 스프링모델을 제안하고, 부재의 세장비, 반개각, 경계조건 및 다양한 하중조건을 파라메터로하여 좌굴특성을 규명하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.719-730
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• 2007

Timoshenko의 전통적인 보 이론에 근거한 유한 요소의 전단 잠김 현상을 해결하기 위하여 가정 변형도법을 적용한 7자유도 공간 박벽 뼈대요소를 개발하였다. 2개의 노드를 갖는 직선 보요소에서 한 요소내의 변형도가 일정하다고 가정하여 형상함수를 유도하고 이를 바탕으로 가상일의 원리에 따라 강성행렬을 구성하였다. Corotational 기하 비선형 해석법을 이용하여 불평형 하중을 산정하였으며 부재 길이의 비선형 효과를 반영하기 위하여 bowing effect를 정밀하게 고려하였다. 일축 비대칭 단면을 갖는 곡선 외팔보와 이축 비대칭 단면을 갖는 직선 외팔보에 대하여 횡-비틀림 좌굴에 의한 안정 해석과 후좌굴 해석을 수행한 결과 ABAQUS 쉘요소와 좋은 일치를 보여 주었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.505-514
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• 2009

본 논문에는 압측실험 결과에 근거한 원형강관의 구조적인 거동 및 설계강도에 대하여 기술하였다. 원형강관 기둥의 극한강도는 직경-두께비 및 세장비에 의하여 결정된다. 원형강관의 직경-두께비가 큰 경우 전체좌굴 발생 이전에 탄성 및 비탄성 국부좌굴이 일어나게 되어 기둥강도를 감소시키게 된다. 원형강관의 국부좌굴이 기둥강도에 미치는 영향을 연구하기 위하여 두께 2.8mm, 3.2 mm인 SM400 강판을 용접하여 직경-두께비 45에서 170까지인 원형강관을 제작하여 압축실험을 수행하였다. 실험결과에 따르면 직경-두께비가 현행 설계기준의 항복한계보다 작은 원형강관의 경우에도 비탄성국부좌굴이 발생하였으나 상당한 크기의 후좌굴강도를 보여 최대응력은 항복강도를 상회하였다. 도로교설계기준(2005)에 의한 허용응력은 실험결과와 비교하여 상당히 안전치로 나타났다. 최근에 개발된 직접강도법을 원형강관에 적용하기 위하여 실험 및 수치해석 결과와 비교한 결과, 제안된 직접강도법은 국부좌굴과 전체좌굴의 혼합 유무와 상관없이 원형강관 기둥의 극한강도를 적절하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.381-386
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• 2007

The present study is concerned with the application of Constant arc-length method that proposed by Crisfield in the investigation of the geometrically nonlinear behaviour of spatial structures composed by truss or beam element. The arc-length method can trace the full nonlinear equilibrium path of Spatial structure far beyond the critical point such as limit or bifurcation point. So, we have developed the constant arc-length method of Crisfield to analysis spatial structure. The finite element formulation is used to develop the 3d truss/beam element including the geometrical nonlinear effect. In an effort to evaluate the merits of the methods, extensive numerical studies were carried out on a number of selected structural systems. The advantages of Constant arc length method in tracing the post-buckling behavior of spatial structures, are demonstrated.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.442-447
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• 2003

The actual behavior of the railroad track structure is suspected to be a complex interaction between the vertical, lateral, longitudinal, and torsional behaviors. A FE program are developed in the present study to be used for extensive nonlinear analysis of the track structures subjected to thermal load. Using the rigorous study on the deformed shape of the rail and tie, and stress resultants, characteristics of the three dimensional behavior are investigated. It is found that the flexural rigidity of the tie and the rotational stiffness of pad-fastener can be affect the behavior of the track structure and the postbuckling behavior in each rail, except lateral behavior, is not same.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.410-413
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• 2005

The results of an experimental and analytical study of composite pressure hull on buckling pressure are presented for LRN 300. Composite tensile test was done to know the composite material properties applied FE analysis for URN composite. We predicted the buckling and post buckling analysis of composite laminated cylindrical panels under external compression by using ABAQUS /Standard[Ver 6.4]. To obtain nonlinear static equilibrium solutions for unstable problems, where the load-displacement response can exhibit the type of nonlinear buckling behavior, during periods of the response, the load and/or the displacement may decrease as the solution evolves, used the modified Riks method. The modified Riks method is an algorithm that allows effective solution of such cases [7]. Experiments were conducted to verify the validation of present analysis for cross-ply laminated shells. The shells considered in the study have two different lamination patterns, $[{\pm}45/0/90]_{18s\;and}\;[/0/90]_{18s}$. Cylindrical panel of experiment and analysis have the radius of 200mm, length of 210mm and 60 degree of cutting angle. The critical load from experiment is $69\%$ of that of numerical analysis, because the fracture of matrix was generated before buckling. So URN 300 is not proper to use at the condition under high external pressue.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제49권4호
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• pp.427-448
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• 2014

At present, the time of easy oil and gas is over. Now, the largest part of fossil fuels is concentrated in the deepest levels of tectonic structures and in the sea shelves. One of the most cumbersome operations of their extraction is the bore-hole drilling. In connection with austere tectonic and climate conditions, their drivage every so often is associated with great and diversified technological difficulties causing emergencies on frequent occasions. As a rule, they are linked with drill string accidents. A key role in prediction of these situations should play methods of theoretical modelling. For this reason, there is a growing need for development and implementation of new numerical methods for computer simulation of critical and post-critical behavior of drill strings (DSs). In this paper, the processes of non-linear deforming of a DS in cylindrical cavity of a deep bore-hole are considered. On the basis of the theory of curvilinear flexible rods, non-linear constitutive differential equations are deduced. The effects of the longitudinal non-uniform preloading, action of torque and interaction between the DS and the bore-hole surface are taken into account. Owing to the use of curvilinear coordinates in the constraining cylindrical surface and a specially chosen concomitant reference frame, it became possible to separate the desired variables and to reduce the total order of the equation system. To solve it, the method of continuation the solution by parameter and the transfer matrix technique are applied. As a result of the completed numerical analysis, the critical states of the DS loading in the cylindrical channels of inclined bore-holes are found. It is shown that the modes of the post-critical deforming of the DS are associated with its irregular spiral curving prevailing in the zone of bottom-hole-assembly. The possibility of invariant state generation during post-critical deforming is established, condition of its bifurcation is formulated. It is shown that infinite variety of loads can correspond to one geometrical configuration of the DS. They differ each from other by contact force functions.