• 한국지반공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.5-20
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• 2011

본 연구는 토사지반 또는 유한심도 내 암반층이 있는 지반을 대상으로 마이크로파일의 효과적인 설치방법을 제안하고 제안된 설치방법의 적용성을 평가하기 위해 수치해석을 수행하였다. 해석결과, 지반에 설치된 파일이 강체거동을 하는 경우는 파일 선단부와 암반층 위치 따라 파일 보강지반 지지력이 달라지나, 연성거동을 하는 경우는 파일 선단부와 암반층의 위치보다 파일강성과 관련한 파일 설치길이와 파일 근입길이에 따라 지지력이 달라지는 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권4호
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• pp.443-456
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• 2017

Many authors have established the usefulness of concrete filled steel tubular (CFST) sections as compression members while few have proved their utility as flexural members. To explore their prospective as part of CFST frame structures, two types of connections using extended end plate and seat angle are proposed for exterior joints of CFST beams and CFST columns. To investigate the performance and failure modes of the proposed bolted connections subjected to static loads, an experimental program has been executed involving ten specimens of exterior beam-to-column joints subjected to monotonically increasing load applied at the tip of beam, the performance is appraised in terms of load deformation behaviour of joints. The test parameters varied are the beam section type, type and diameter of bolts. To validate the experimental behaviour of the proposed connections in CFST beam-column joints, finite element analysis for the applied load has been performed using software ATENA-3D and the results of the proposed models are compared with experimental results. The experimental results obtained agree that the proposed CFST beam-column connections perform in a semi-rigid and partial strength mode as per specification of EC3.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.67-76
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• 1998

본 연구에서는 보강토 구조물에 이용되는 지오그리드와 국내에 많이 분포하고 있는 화강풍화토를 대상으로 하여, 보강재의 포설깊이가 동일한 상태에서 보강재의 길이를 벽체높이의 0.465배, 0.685배, 0.9배로 설치하여 보강재가 전면벽체에 정착된 경우와 비정착된 경우에 대하여 모형실험을 실시하였다. 모형실험결과, 정착된 경우에는 보강재의 길이가 증가함에 따라 지지력은 무보강인 경우 보다 약 1.725~2.1배 증가함을 알 수 있었으며, 침하량도 약 20%이상의 감소율을 보였다. 전면 벽체의 최대 수평변위량은 무보강에 비해 약 80%이상의 감소율을 보였다. 비정착된 경우에도 무보 강인 경우보다 지지력이 약 1.7배이상 증가하였으며, 전면벽체의 최대 수평변위는 약 50%이상 감소하였다. 모형실험을 통해 고찰한 파괴면은 Bchlosser 등(1979)의 연구결과와 유사하게 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권3호
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• pp.289-301
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• 2018

The rigid steel connections were suffered severe damage because of low rotational capacity during earthquakes. Hence, many investigations have been conducted on the connections of steel structures. As a solution, steel slit dampers were employed at the connections to prevent brittle failure of connections and damage of main structural members. Slit damper is a plate or a standard section with a number of slits in the web. The objective of this paper is to improve the seismic performance of steel slit dampers in the beam-to-column connection using finite element modeling. With reviewing the previous investigations, it is observed that slit dampers were commonly fractured in the end parts of the struts. This may be due to the low participation of struts middle parts in the energy dissipation. Thus, in the present study slit damper with elliptic slits is proposed in such a way that end parts of struts have more energy absorption area than struts middle parts. A parametric study is conducted to investigate the effects of geometric parameters of elliptic slit damper such as strut width, strut height and plate thickness on the seismic performance of the beam-to-column connection. The stress distribution is improved along the struts in the proposed slit damper with elliptic slits and the stress concentration is decreased in the end parts of struts. The average contributions of elliptic slit dampers, beam and other sections to the energy dissipation are about 97.19%, 2.12% and 0.69%, respectively.

• 전산구조공학
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• 제7권2호
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• pp.139-146
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• 1994

볼트 접합부의 정확한 해석을 위하여 접합 요소와 볼트 요소 및 쉘 요소를 사용한 방법을 개발하였다. 접합면을 단순하게 이상화시키는 접합 요소와 장력을 갖는 볼트 요소를 도입하였고, 전체적인 계산과정은 2단계, 즉 제안된 방법에 의한 초기 강성의 결정과 뉴턴-랩슨법에 근거하는 호장법을 이용한 비선형 거동의 추적으로 구분하여 행함으로써 계산의 효율성을 증대시켰다. 앵글을 사용한 반강접 접합부와 모멘트 판을 사용한 접합부를 해석하여 기존 실험 및 해석과 비교함으로써 제안한 방법의 정확성과 적용성을 입증하였다. 또한 볼트 접합부의 정확한 해석을 위해서는 접합면에서 발생하는 미끄럼짐의 고려가 반드시 필요하며 접합부를 구성하는 판재의 3차원적인 변형의 해석도 무시할 수 없는 역할을 하는 사실을 보여주었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제41권5호
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• pp.675-689
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• 2012

Most connections of steel structures exhibit flexible behaviour under cyclic loading. The flexible connections can be assumed as nonlinear rotational springs attached to the ends of each beam. The nonlinear behaviour of the connections can be considered by suitable moment-rotation relationship. Time-history analysis by direct integration method can be used as a powerful technique to determine the nonlinear dynamic response of the structure. In conventional numerical integration, the response is evaluated for a series of short time increments. The limitations on the size of time intervals can be removed by using Chen and Robinson improved time history analysis method, in which the integrated displacements are used as the new variables in integrated equation of motion. The proposed method permits longer time intervals and reduces the computational works. In this paper the nonlinearity behaviour of the structure is summarized on the connections, and the step by step improved time-history analysis is used to calculate the dynamic response of the structure. Several numerical calculations which indicate the applicability and advantages of the proposed methodology are presented. These calculations illustrate the importance of the effect of the nonlinear behaviour of the flexible connections in the calculation of the dynamic response of steel frames.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권3호
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• pp.357-373
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• 2019

Steel storage racks are slender structures whose overall behavior and the capacity depend largely on the flexural behavior of the base-plate to upright connections and on the behavior of beam-to-column connections. The base-plate upright connection assembly details, anchor bolt position in particular, associated with the high-rise steel storage racks differ from those of normal height steel storage racks. Since flexural behavior of high-rise rack base connection is hitherto unavailable, this investigation experimentally establishes the flexural behavior of base-plate upright connections of high-rise steel storage racks. This investigation used an enhanced test setup and considered nine groups of three identical tests to investigate the influence of factors such as axial load, base plate thickness, anchor bolt size, bracket length, and upright thickness. The test observations show that the base-plate assembly may significantly influence the overall behavior of such connections. A rigid plate analytical model and an elastic plate analytical model for the overall rotations stiffness of base-plate upright connections with concentric anchor bolts were constructed, and were found to give better predictions of the initial stiffness of such connections. Analytical model based parametric studies highlight and quantify the interplay of components and provide a means for efficient maximization of overall rotational stiffness of concentrically anchor bolted high-rise rack base-plate upright connections.

• Steel and Composite Structures
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• 제42권6호
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• pp.791-804
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• 2022

As a type of semi-rigid connection, the top and seat angle connections are popular in current structures owing to their good cyclic performance and simple erection. However, their stiffness and load bearing capacity are relatively insufficient. This study proposes two strengthening methods to further increase the stiffness and strength of bolted-angle joints while maintaining satisfactory energy dissipation capacity (EDC) and ductility. Cyclic loading tests were conducted on six joint specimens with different strengthened angle components. Based on the test results, the influence of the following important factors on the cyclic behavior of steel joint specimens was investigated: the position of the rib stiffeners (edge rib stiffeners and middle rib stiffener), steel strength grade of rib stiffeners (Q345 and Q690), and additional stiffeners or not. In addition, the finite element models of these specimens were built and validated through a comparison of experimental and numerical results. The stiffness and bearing capacity of the bolted-angle joints could be improved significantly by utilizing the novel strengthened joints proposed in this study. Moreover, this can be achieved with almost no increase in the amount of steel required, and the EDC of this joint could also satisfy the requirements of seismic codes from various countries.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.105-114
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• 2018

모듈러 시스템은 하중저항 방식에 따라 개방형 모듈러 및 폐쇄형 모듈러 분류가 된다. 그 중 개방형 모듈러는 폐쇄형 단면을 갖고 있어 부재간의 접합 및 모듈간의 접합을 하는데 제약이 있다. 이에 Choi et al.(2017)은 절골형 단면 안에 콘크리트를 채운 합성 모듈러 시스템을 제안하였다. 하지만 모듈간 접합을 강접으로 가정하여 접합부 거동에 의해 구조물 전체에 미치는 영향을 파악하지 못하였다. 본 연구에서는 유한요소해석을 하여 제안된 모듈러의 접합부 강성을 산정하였다. 성능 검증을 위해 FEMA 440의 선형화방법을 사용하여 접합부 강성 유, 무에 따른 구조물의 내진성능을 파악하였다. 해석결과에 따르면 접합부 강성을 고려한 모델의 보유 내력 및 층간변위비가 접합부 강성을 고려하지 않은 모델에 비해 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 이를 토대로 접합부의 강성이 전체 구조물 거동에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.9-18
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• 2019

모듈러 시스템은 하중저항 방식에 따라 개방형 모듈러 및 폐쇄형 모듈러 분류가 된다. 그 중 개방형 모듈러는 폐쇄형 단면을 갖고 있어 부재간의 접합 및 모듈간의 접합을 하는데 제약이 있다. 이에 Choi et al.(2017)은 절골형 단면 안에 콘크리트를 채운 합성 모듈러 시스템을 제안하였다. 하지만 모듈간 접합을 강접으로 가정하여 접합부 거동에 의해 구조물 전체에 미치는 영향을 파악하지 못하였다. 본 연구에서는 유한요소해석을 하여 제안된 모듈러의 접합부 강성을 산정하였다. 성능 검증을 위해 FEMA 440의 선형화방법을 사용하여 접합부 강성 유, 무에 따른 구조물의 내진성능을 파악하였다. 해석결과에 따르면 접합부 강성을 고려한 모델의 보유 내력 및 층간변위비가 접합부 강성을 고려하지 않은 모델에 비해 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 이를 토대로 접합부의 강성이 전체 구조물 거동에 영향을 미치는 것으로 판단된다.