• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권3호
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• pp.387-401
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• 2016

This paper takes a half-through steel truss arch bridge as an example. A seismic analysis is conducted with nonlinear finite element method. Contrast models are established to discuss the effect of simplified method for main girder on the accuracy of the result. The influence of seismic wave direction and wave-passage on seismic behaviors are analysed as well as the superstructure and arch ring interaction which is mostly related with the supported bearings and wind resistant springs. In the end, the application of cable-sliding aseismic devices is discussed to put forward a layout principle. The main conclusions include: (1) The seismic response isn't too distinctive with the simplified method of main girder. Generally speaking, the grillage method is recommended. (2) Under seismic input from different directions, arch foot is usually the mostly dangerous section. (3) Vertical wave input and horizontal wave-passage greatly influence the seismic responses of arch ring, significantly increasing that of midspan. (4) The superstructure interaction has an obvious impact on the seismic performance. Half-through arch bridges with long spandrel columns fixed has a less response than those with short ones fixed. And a large stiffness of wind resistant spring makes the the seismic responses of arch ring larger. (5) A good isolation effectiveness for half-through arch bridge can be achieved by a reasonable arrangement of CSFABs.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권2호통권39호
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• pp.201-212
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• 1999

탄성 경계에 의해 지지된 보는 브레이스된 보나 철도 궤도와 같은 구조 부재로서 사용된다. 이러한 탄성 경계는 단면의 임의의 점에 위치할 수 있다. 본 논문은 탄성 경계를 가진 보의 탄성 좌굴에 미치는 경계의 편심과 강성의 효과를 고찰하였다. 유한 요소 정식화를 통해 탄성 경계를 가진 보-요소와 해석 프로그램을 개발하였다. 탄성 경계는 탄성 스프링 요소를 사용하였으며 탄성 경계의 편심을 고려하기 위하여 옵셋(offset) 기법을 사용하였다. 보-요소는 딤 자유도를 고려하여, 요소당 14개의 자유도를 갖는 직선 보-요소를 사용하였다. 많은 수치 해석을 통해, 본 연구에서 개발한 좌굴 해석 프로그램이 탄성 경계를 가진 보의 탄성 좌굴 하중과 모드를 정확하게 산출함을 알 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.29-34
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• 2008

한국건설기술연구원(KICT)에서는 트리플 코어 바렐의 원리를 적용하여 기존의 연약지반 뿐만 아니라 사질토 및 풍화토 지대에도 적용이 기능한 대구경 샘플러를 개발하였다. 특별히 제작된 시료 절단 및 추출 장치는 다양한 종류의 채취 시료에 적용하여 시료의 교란을 최대한 방지 할 수 있도록 고안되었다. 샘플러 두부에는 적절한 강성의 스프링을 설치하여 슈(shoe)와 비트(bit) 사이의 거리가 변화하도록 하여 대상지반의 강성에 맞추어 효과적인 시료채취가 가능하도록 하였다. 대구경 샘플러의 적용성을 확인하기 위하여 일반적으로 시용되는 피스톤 샘플러와 대구 경 샘플러를 이용해 여러 대상지반에서 채취한 시료의 교란도를 비교 분석하였으며, 다양한 공학적 특성 또한 비교 분석 하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.67-74
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• 2008

요즘은 비선형해석과 유한요소해석이 가능하며 또 불연속면을 모델링을 통해 구현할 수 있도록 개발된 컴퓨터 프로그램이 개발되어 사용되고 있다. 그러나 석조구조물의 물성을 파악하지 않고서는 이러한 프로그램을 이용하여 실제거동을 예측하기가 매우 곤란하다. 이를 위해 석재와 석재의 접촉부의 강성의 변수를 사이부재를 가정하는 방식으로 수행하였으며, 실제 고유진동수를 측정하고, 석탑을 다자유도계 구조물로 가정하여 고유치 해석을 한 다음 이론상 고유진동수와 실제고유진동수가 일치하도록 접촉면의 강성을 조절하는 방식으로 모델링을 수행하였다. 연구를 위해 정림사지 오층석탑을 대상으로 구조모델링을 실시하였다. 본 연구결과는 석탑형 문화재에 대해 범용 프로그램을 이용한 구조모델링을 가능하도록 함으로써 주요 석탑형 문화재의 연직하중 뿐 아니라 진동이나 횡력에 대한 구조안전성 평가를 하는 과정에서도 유용할 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
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• 제11권4호
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• pp.85-90
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• 2007

본 논문에서는 유한요소법을 사용하여 댐핑안전 구조물을 설치한 완전밀폐식 LNG 저장탱크 시스템의 강도안전성에 대해 해석하였다. 내부탱크의 FEM 해석을 위해, 탱크에 저장된 LNG에 의한 유체정압, 초저온 온도하중, BOG 압력, LNG 자중량, 내부탱크의 코너 측벽면에 가해진 침하하중 등과 같은 모든 복합하중을 내부탱크 구조물에 적용하였다. FEM 계산결과에 의하면 기존의 내부탱크는 주어진 모든 하중 조건에 대하여 안전하지만, 압축 스프링과 같은 댐핑안전 구조물은 탱크시스템의 안전성을 확보하는데 대단히 유용한 구조물일 것이라는 사실이다. 따라서 스프링의 강점도를 높이고 최적의 설치위치를 찾으면 스프링 구조물에 의해 탱크시스템의 댐핑강도 안전성을 증가시킬 수 있는 중요한 설계요소가 될 것이다.

• 한국의류산업학회지
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• 제8권3호
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• pp.357-362
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• 2006

This study is to evaluate the objective sensibility of the commercial lining fabrics. Five kinds of the linings were collected by adding taffetas with four kinds of fibers (polyester, nylon, rayon, and acetate) to one polyester stretch fabric. The six basic mechanical and hand properties were studied by using KES-FB system (Kawabata Evaluation System). The result of measuring the mechanical properties shows that polyester has high bending rigidity (B), that polyester-stretch has a high value of linearity of load-extension curve (LT), tensile energy (WT), tensile resilience (RT), and coefficient of friction (MIU) and a low value of bending rigidity(B), shear property, and geometrical roughness (SMD). The nylon has a high value of bending rigidity (B), shear property, and compression resilience (RC). The rayon has a high value of coefficient of friction (MIU) and linearity of compression-thickness curve (LC) and a low value of shear property, and the acetate has a low value of shear property. The result of hand value shows that polyester, nylon, and acetate are a high value of KOSHI (stiffness), NUMERI (smoothness), and FUKURAM (fullness & softness), and they feel stiff and massive, that rayon has a low value of NUMERI and FUKURAMI. The total result of hand value shows that polyester taffeta and polyester stretch fabric are about the same as the best material for the lining of a woman's dress for spring and summer, and the next thing is acetate, but nylon and rayon are somewhat inferior materials. This provides a fundamental data for the comfortable clothing production of a higher value-added product through the study on the mechanical and hand properties of the lining as well as the right side of fabrics.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제22권2호
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• pp.169-184
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• 2006

A close form solution of the maximum deflection for cracked columns with rectangular cross-sections was developed and thus the elastic buckling behavior and ultimate bearing capacity were studied analytically. First, taking into account the effect of the crack in the potential energy of elastic systems, a trigonometric series solution for the elastic deflection equation of an arbitrary crack position was derived by use of the Rayleigh-Ritz energy method and an analytical expression of the maximum deflection was obtained. By comparison with the rotational spring model (Okamura et al. 1969) and the equivalent stiffness method (Sinha et al. 2002), the advantages of the present solution are that there are few assumed conditions and the effect of axial compression on crack closure was considered. Second, based on the above solutions, the equilibrium paths of the elastic buckling were analytically described for cracked columns subjected to both axial and eccentric compressive load. Finally, as examples, the influence of crack depth, load eccentricity and column slenderness on the elastic buckling behavior was investigated in the case of a rectangular column with a single-edge crack. The relationship of the load capacity of the column with respect to crack depth and eccentricity or slenderness was also illustrated. The analytical and numerical results from the examples show that there are three kinds of collapse mechanisms for the various states of cracking, eccentricity and slenderness. These are the bifurcation for axial compression, the limit point instability for the condition of the deeper crack and lighter eccentricity and the fracture for higher eccentricity. As a result, the conception of critical transition eccentricity $(e/h)_c$, from limit-point buckling to fracture failure, was proposed and the critical values of $(e/h)_c$ were numerically determined for various eccentricities, crack depths and slenderness.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제3권1호
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• pp.55-79
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• 2010

The effect of soil-structure interaction on a single-storey, two-bay space frame resting on a pile group embedded in the cohesive soil (clay) with flexible cap is examined in this paper. For this purpose, a more rational approach is resorted to using the finite element analysis with realistic assumptions. Initially, a 3-D FEA is carried out independently for the frame on the premise of fixed column bases in which members of the superstructure are discretized using the 20-node isoparametric continuum elements. Later, a model is worked out separately for the pile foundation, by using the beam elements, plate elements and spring elements to model the pile, pile cap and soil, respectively. The stiffness obtained for the foundation is used in the interaction analysis of the frame to quantify the effect of soil-structure interaction on the response of the superstructure. In the parametric study using the substructure approach (uncoupled analysis), the effects of pile spacing, pile configuration, and pile diameter of the pile group on the response of superstructure are evaluated. The responses of the superstructure considered include the displacement at top of the frame and moments in the columns. The effect of soil-structure interaction is found to be quite significant for the type of foundation considered in the study. Fair agreement is observed between the results obtained herein using the simplified models for the pile foundation and those existing in the literature based on a complete three dimensional analysis of the building frame - pile foundation - soil system.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권5호
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• pp.1305-1330
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• 2015

The successful application of the component-based approach - widely used to model structural joints - requires knowledge of the mechanical properties of the constitutive joint components, including an appropriate assembly procedure to derive the joint properties. This paper presents a component-method model for a structural joint component that is located in the tension zone of blind-bolted connections to concrete-filled tubular steel profiles. The model relates to the response of blind-bolts with headed anchors under monotonic loading, and the blind-bolt is termed the "Extended Hollo-bolt". Experimental data is used to develop the model, with the data being collected in a manner such that constitutive models were characterised for the principal elements which contribute to the global deformability of the connector. The model, based on a system of spring elements, incorporates pre-load and deformation from various parts of the blind-bolt: (i) the internal bolt elongation; (ii) the connector's expanding sleeves element; and (iii) the connector's mechanical anchorage element. The characteristics of these elements are determined on the basis of piecewise functions, accounting for basic geometrical and mechanical properties such as the strength of the concrete applied to the tube, the connection clamping length, and the size and class of the blind-bolt's internal bolt. An assembly process is then detailed to establish the model for the elastic and inelastic behaviour of the component. Comparisons of model predictions with experimental data show that the proposed model can predict with sufficient accuracy the response of the component. The model furthers the development of a full and detailed design method for an original connection technology.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.1147-1152
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• 2006

본 논문에서는 스카이훅댐퍼 시스템의 해석 및 설계에 능동 서스펜션 강인제어 이론을 적용하여 현가장치설계에 응용 할 수 있는 이론 및 실험적 제어 장치 적용에 관한 연구를 수행하였다. 최근의 현가장치설계에서는 강성과 감쇠를 능동적으로 제어하는 기술의 적용이 일반화되고 있으며, 다른 차량안정성제어장치와의 연계성이 높아짐에 따라, 제어시스템설계에서 보다 내구성이 강하고 제어효과의 응답성이 빠르며 정도 또한 높은 제어장치의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구는 센서의 위치 관계에 따른 능동현가시스템을 해석하여 위와 같은 빠른 응답성과 높은 정도의 제어가 가능한 제어시스템을 해석, 설계하기 위하여 강인제어시스템의 적용에 관한 고찰을 하였다. 그리고 제어대상시스템에 대한 강인제어시스템을 설계하기 위한 모델링 및 적용방법을 수식적으로 해석하였으며, 스카이훅현가장치의 제어시스템설계에 중요한 내외란성 향상을 위한 강인제어 시스템설계에 적용하는 방법에 관해 고찰하였다.