• Computers and Concrete
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• 제16권2호
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• pp.287-309
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• 2015

FormWorks-Plus is a generalized public domain user-friendly preprocessor developed to facilitate the process of creating finite element models for structural analysis programs. The lack of a graphical user interface in most academic analysis programs forces users to input the structural model information into the standard text files, which is a time-consuming and error-prone process. FormWorks-Plus enables engineers to conveniently set up the finite element model in a graphical environment, eliminating the problems associated with conventional input text files and improving the user's perception of the application. In this paper, a brief overview of the FormWorks-Plus structure is presented, followed by a detailed explanation of the main features of the program. In addition, demonstration is made of the application of FormWorks-Plus in combination with VecTor programs, advanced nonlinear analysis tools for reinforced concrete structures. Finally, aspects relating to the modelling and analysis of three case studies are discussed: a reinforced concrete beam-column joint, a steel-concrete composite shear wall, and a SFRC shear panel. The unique mixed-type frame-membrane modelling procedure implemented in FormWorks-Plus can address the limitations associated with most frame type analyses.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.357-367
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• 2006

재분배 기법은 민감도 해석 없이 변위에 대한 각 부재의 변위기여도를 간단하게 계산 한 후, 변위기여도에 근거하여 물량을 분배함으로서 변위를 제어할 수 있는 실용적인 고층건물 변위 설계법으로 인식되고 있다. 그러나 에너지 이론에 근거한 재분배 기법은 하중 조건에 따라서 서로 다른 변위기여도를 가질 수 있게 되며, 특히 횡력 뿐만 아니라 상당한 량의 연직하중도 함께 받고 있는 고층건물의 재분배 기법 적용시의 변위기여도 계산에는 연직하중의 영향이 고려하여야 한다. 또한, 고층 건물의 변위설계에 재분배 기법을 적용하기 위해서는 실용성을 높이기 위해서 부재 그룹핑이 고려되어지는데 부재 그룹핑 고려에 따른 연직하중의 영향을 다르게 나타나게 된다. 그러므로, 본 연구에서는 하중의 종류와 부재 그룹핑 여부를 변수로 하여 세 가지의 재분배 알고리즘을 개발한 후, 이를 20층 강접 골조 전단벽 예제와 60층 아웃리거 예제의 변위 설계 적용하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.718-725
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• 2002

본 연구에서는 R/C 골조구조물에 대한 내진성능개선 방법으로서, 벽식 마찰 감쇄기 모델을 새롭게 제안하였다. 기존의 감쇄 장치가 일반적으로 브레이스 부재 형태를 취하고 있으나, 브레이스형 감쇄장치는 시공상 강골조구조물에는 적용하기 용이한 반면 R/C 골조구조물에 적용 시에는 R/C 구조부재와 감쇄기간의 연결 문제, 감쇄기와 R/C 부재 연결부에서의 응력집중으로 인한 R/C 구조부재의 파손 우려 등의 단점이 있다. 제안된 감쇄기는 감쇄기 연결부의 R/C 구조부재 파손 및 구조물의 P-Δ효과를 줄이는데 장점을 가지면서 감쇄기로서의 역할을 발휘하도록 한 테프론 슬라이더와 R/C 전단벽 조합형 감쇄기이다. 제안된 감쇄기의 내진성능개선 능력을 평가하기 위하여, 감쇄기의 수치모델을 고려한 R/C 골조구조물의 비선형 동적해석 알고리즘을 제시하였다. 지진하중이 작용하는 기존의 10층 3경간 R/C 골조구조물에 본 감쇄기를 적용한 수치해석 결과, 시간이력거동 및 층간변위의 억제에서 탁월한 제어효과를 나타내었으며, 저층 기둥 부재의 소성힌지 발생 및 구조부재의 손상을 감쇄기의 소산에너지로 억제하여 줌으로서 구조물 내진성능개선에 효과가 우수한 것으로 평가되었다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.53-60
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• 2020

"A practical architect might not unnaturally conceive the idea of erecting a vast edifice whose frame should be entirely of iron, and clothing the frame--preserving it--by means of a casing of stone…that shell must be regarded only as an envelope, having no function other than supporting itself..." --Viollet-le-Duc, 1868. Viollet-le-Duc's recipe for an encased iron frame foresaw the separation of structural and enclosing functions into discrete systems. This separation is an essential characteristic of skyscrapers today, but at the time of his writing cast iron's brittle nature meant that iron frames could not, on their own, resist lateral forces in tall structures. Instead, tall buildings had to be braced with masonry shear walls, which often also served as environmental enclosure. The commercial availability of steel after the 1880s allowed for self-braced metal frames while parallel advances in glass and terra cotta allowed exterior walls to achieve vanishingly thin proportions. Two Chicago buildings by D.H. Burnham & Co. were the first to match a frame "entirely of iron" with an "envelope" supporting only itself. The Reliance Building (1895) was the first of these, but the Fisher Building (1896) more fully exploited this new constructive typology, eschewing brick entirely, to become the first "building without walls," a break with millennia of tall construction reliant upon masonry

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권1호통권74호
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• pp.33-43
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• 2005

본 논문은 스틸스터드로 구성된 골조에 경량기포모르터를 타설 양생하여 제작한 경량합성벽체의 반복가력 전단실험에 의한 에너지 소산능력과 압축내력 실험을 통한 압축성능의 평가에 대한 연구이다. 경량기포모르터의 유무, 경량기포모르터의 비중(0.6, 0.8, 1.0, 1.2), 마감재(경량기포모르터, OSB, 석고보드) 및 브레이스의 유무, 벽체의 단위(1단위-$900mm{\times}2,400mm$, 2단위-$1,800mm{\times}2,400mm$)를 변수로 하여 실시하였던 경량합성벽체의 전단내력 평가 실험 가운데 반복 실험 결과를 동일 조건의 단조 실험과 비교하였다. 또한 기존 스틸하우스벽체와 경량합성벽체의 압축내력도 실험을 통해 조사하였다. 반복가력 실험결과, 단조가력 실험체의 거동과 약간의 차이를 보이고 있으며 이는 벽체에 채운 경량기포모르터의 비중에 따른 차이라고 생각된다. 압축내력 실험결과, 기존형 실험체에 비하여 경량기포모르터를 타설한 실험체의 최대내력은 2~2.5배, 초기강성은 2~3배 정도 증가하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.81-92
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• 2013

기존 내진설계의 목적은 구조물의 갑작스런 피해로 인한 인명손실을 방지하는 것이다. 지난 수십년간 구조물의 내진성능을 향상시키기 위해서 효과적인 지진저항시스템을 개발하는 수많은 연구들이 진행되었다. 본 연구의 목적은 내진성능을 향상시킴과 동시에 지진 이후 보수가 편리하도록 하는 새로운 제진시스템을 제안하는데 있다. 제안된 제진시스템은 벽의 하부에 슬릿을 두고 제진장치가 수평으로 작동하도록 하여 지진에너지를 소산하도록 계획되었다. 제안된 시스템의 이력거동과 에너지소산능력을 조사하기 위해서 반복가력실험을 실시하였다. 실험결과는 제안된 시스템이 안정된 이력응답을 나타내며, 에너지의 소산은 제진장치에 집중되는 것을 보여준다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권5호
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• pp.599-608
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• 1997

The concrete stiffness matrices of membrane elements used in the finite element analysis of wall-type structures are reviewed and discussed. The behavior of cracked reinforced concrete membrane elements is first described by summarizing the constitutive laws of concrete and steel established for the two softened truss models (the rotating-angle softened-truss model and the fixed-angle softened-truss model). These constitutive laws are then related to the concrete stiffness matrices of the two existing cracking models (the rotating-crack model and the fixed-crack model). In view of the weakness in the existing models, a general model of the matrix is proposed. This general matrix includes two Poisson ratios which are not clearly understood at present. It is proposed that all five material properties in the general matrix should be established by new biaxial tests of panels using proportional loading and strain-control procedures.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제7권2호
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• pp.135-153
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• 2013

This study investigates the direct displacement based design (DDBD) approach for different types of reinforced concrete structural systems including single moment-resisting, dual wall-frame and dual steel-braced systems. In this methodology, the displacement profile is calculated and the equivalent single degree of freedom system is then modeled considering the damping characteristics of each member. Having calculated the effective period and secant stiffness of the structure, the base shear is obtained, based on which the design process can be carried out. For each system three frames are designed using DDBD approach. The frames are then analyzed using nonlinear time-history analysis with 7 earthquake accelerograms and the damage index is investigated through lateral drift profile of the models. Results of the analyses and comparison of the nonlinear time-history analysis results indicate efficiency of the DDBD approach for different reinforced concrete structural systems.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권5호
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• pp.537-548
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• 2017

In this paper presents bending characteristic of single wall carbon nanotube reinforced functionally graded composite (SWCNTRC-FG) plates. The finite element implementation of bending analysis of laminated composite plate via well-established higher order shear deformation theory (HSDT). A seven degree of freedom and $C^0$ continuity finite element model using eight noded isoperimetric elements is developed for precise computation of deflection and stresses of SWCNTRC plate subjected to sinusoidal transverse load. The finite element implementation is carried out through a finite element code developed in MATLAB. The results obtained by present approach are compared with the results available in the literatures. The effective material properties of the laminated SWCNTRC plate are used by Mori-Tanaka method. Numerical results have been obtained with different parameters, width-to-thickness ratio (a/h), stress distribution profile along thickness direction, different SWCNTRC-FG plate, boundary condition, through the thickness (z/h) ratio, volume fraction of SWCNT.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권1호
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• pp.1-15
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• 2018

This study reported, the effect of random variation in system properties on bending response of single wall carbon nanotube reinforced composite (SWCNTRC) plates subjected to transverse uniform loading is examined. System parameters such as the SWCNT armchair, material properties, plate thickness and volume fraction of SWCNT are modelled as basic random variables. The basic formulation is based on higher order shear deformation theory to model the system behaviour of the SWCNTRC composite plate. A C0 finite element method in conjunction with the first order perturbation technique procedure developed earlier by the authors for the plate subjected to lateral loading is employed to obtain the mean and variance of the transverse deflection of the plate. The performance of the stochastic SWCNTRC composite model is demonstrated through a comparison of mean transverse central deflection with those results available in the literature and standard deviation of the deflection with an independent First Order perturbation Technique (FOPT), Second Order perturbation Technique (SOPT) and Monte Carlo simulation.