• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.407-413
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• 2014

The diesel engine and reduction gear combination is one of the common propulsion system in a naval vessel. Since the diesel engine has torsional vibration caused by reciprocating motion of the mass and gas pressure force of the cylinder, high cycle torsional fatigue can be occurred. Therefore, ROK navy restricts the maximum stress of the propulsion shaft according to MIL G 17859D. In this paper, the root cause for the failure of the diesel engine and reduction gear connecting shaft occurred in typical naval vessel is investigated based on the measured bending and torsional moment according to MIL G 17859D procedure.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.249-259
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• 2011

본 연구에서는 비틀림 하중을 받는 U형 강박스 거더의 뒤틀림 거동을 해석적으로 분석하여 거더 내부에 설치되는 수직브레이싱의 각 부재에 발생하는 부재력을 산정하는 수식이 개발되었다. 편심하중 또는 거더의 곡률에 의해 발생하는 비틀림하중을 박스단면내 상대적인 변형과는 무관한 순수 비틀림 성분력과 박스 단면내 뒤틀림을 유발하는 뒤틀림 성분력으로 분해하여 뒤틀림 성분력과 이에 저항하는 내부 수직브레이싱의 상호작용 효과를 분석함으로써 각 부재에 발생하는 부재력을 비틀림하중의 함수로 도출하였다. 제안식의 타당성을 검증하기 위하여 편심하중을 받는 단경간 직선거더 및 전경간 일정한 곡률을 가지는 3경간 거더 예제를 선정하여 3차원 유한요소 모델링을 수행하고 해석을 통해 얻은 내부 수직브레이싱의 각 부재력을 제안식으로 산정된 값과 비교 분석하였다. 해석 및 제안식으로 결정된 각각의 부재력은 높은 수준으로 일치함을 보였다.

• 전산구조공학
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• 제9권4호
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• pp.135-140
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• 1996

박벽개단면을 갖는 단일 형강재는 압축재로 될 수 있는데 예를 들면 트러스에서 복재가 이런 경우이다. 이 때에는 부재의 조립 때문에 발생하는 필연적 편심을 구조설계시에는 보통 무시한다. 그러나 편심의 영향은 부재를 설계할 때, 특히 압축부재의 설계에서는 고려되어야 할 사항이다. 비틀림이나 혹은 휨과 비틀림에 의해서 좌굴을 일으키는 압축재의 임계하중은 지배하는 비분방정식의 해를 구함으로써 결정된다. 본 논문에서는 채널([), 등변앵글(L), 리프채널(C)의 편심변화에 따른 내하력을 도표로 나타내기로 한다. 또한 식이복잡하므로 컴퓨터를 이용하여 계산한 후, 그 결과를 SURFER프로그램을 사용하여 그래프로 표시하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권3호
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• pp.401-414
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• 2020

Unlike the existing truss models for shear and torsion analysis, in this study, the torsional capacities of reinforced concrete (RC) members were estimated by introducing multi-potential capacity criteria that considered the aggregate interlock, concrete crushing, and spalling of concrete cover. The smeared truss model based on the fixed-angle theory was utilized to obtain the torsional behavior of reinforced concrete member, and the multi-potential capacity criteria were then applied to draw the capacity of the member. In addition, to avoid any iterative calculation in the existing torsional behavior model, a simple strength model was suggested that considers key variables, such as the effective thickness of torsional member, principal stress angle, and strain effect that reduces the resistance of concrete due to large longitudinal tensile strain. The proposed multi-potential capacity concept and the simple strength model were verified by comparing with test results collected from the literature. The study found that the multi-potential capacity could estimate in a rational manner not only the torsional strength but also the failure mode of RC members subjected to torsional moment, by reflecting the reinforcing index in both transverse and longitudinal directions, as well as the sectional and material properties of RC members.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제46권4호
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• pp.519-531
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• 2013

To have a better understanding of the torsional mechanism and influencing factors of PC composite box-girder with corrugated steel webs, ultimate torsional strength of four specimens under pure torsion were analyzed with Model Test Method. Monotonic pure torsion acts on specimens by eccentric concentrated loading. The experimental results show that cracks form at an angle of $45^{\circ}$ to the member's longitudinal axis in the top and bottom concrete slabs. Longitudinal reinforcement located in the center of cross section contributes little to torsional capacity of the specimens. Torsional rigidity is proportional to shape parameter ${\eta}$ of corrugation and there is an increase in yielding torque and ultimate torque of specimens as the thickness of corrugated steel webs increases.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권2호
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• pp.247-263
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• 2013

It is evident that torsional resistance of a reinforced concrete (RC) member is attributed to both concrete and steel reinforcement. However, recent structural design codes neglect the contribution of concrete because of cracking. This paper reports on the results of an experimental and numerical investigation into the torsional capacity of concrete beams reinforced only by longitudinal rebars without transverse reinforcement. The experimental investigation involves six specimens tested under pure torsion. Each specimen was made using a cast-in-place concrete with different amounts of longitudinal reinforcements. To create the torsional moment, an eccentric load was applied at the end of the beam whereas the other end was fixed against twist, vertical, and transverse displacement. The experimental results were also compared with the results obtained from the nonlinear finite element analysis performed in ANSYS. The outcomes showed a good agreement between experimental and numerical investigation, indicating the capability of numerical analysis in predicting the torsional capacity of RC beams. Both experimental and numerical results showed a considerable torsional post-cracking resistance in high twist angle in test specimen. This post-cracking resistance is neglected in torsional design of RC members. This strength could be considered in the design of RC members subjected to torsion forces, leading to a more economical and precise design.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제30권1호
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• pp.1-12
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• 2018

수평곡선 구조용 부재는 중력하중 하에서도 휨모멘트와 비틀림 모멘트를 동시에 저항하여야 한다. 이때, 비틀림 모멘트에 의하여 부재 내부의 응력상태는 불균일해지고, 때에 따라 요소의 이른 항복을 야기하여 결과적으로 부재의 극한강도가 저하될 수 있다. 해석에 따르면 곡률 중심각이 45도인 부재는 직선부재에 비해 동일한 조건 하에서 극한 강도가 50% 이상 감소될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 현재까지 곡선 거더의 강도 산정 방안에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 휨, 순수비틀림, ? 등의 영향을 독립적으로 고려할 수 있는 구조 모델이 선정되었으며 이에 따라 극한강도에 영향을 미치는 인자가 도출 되었다. 곡선 부재의 거동은 횡-비틀림-수직 거동으로 재정의 되었으며, 휨-비틀림 상호작용 곡선을 이용하여 최종적으로 곡률, 비지지길이, 단면 형상등 거동에 영향을 미치는 인자들을 포함하는 극한강도 산정식을 제안하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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• pp.314-321
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• 2000

Excessive torsional behavior of asymmetric building structures is observed to be the main cause of the poor seismic performance. Concepts of current design provisions for torsion are based on the assumption that the strength of the lateral load resisting elements can be adjusted without changing their stiffness. This paper investigates inelastic torsional effects of multi-story high rise residential building in Korea on increase of strength demand and ductility of members using some methods published in literature. The methods analyze the reduction of strength and member ductility resulting from torsional mechanisms. This study shows that use of these concepts control inelastic torsion during preliminary seismic design of multi-story building of irregular plans.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권1호
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• pp.119-127
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• 2019

When a structural wall is subjected to multi-directional ground motion, torsion-induced cracks degrade the stiffness of the wall. The effect of torsion should not be neglected. As a main lateral load resisting member, reinforced concrete (RC) structural wall has been widely studied under the combined action of bending and shear. Unfortunately, its seismic behavior under a combined action of torsion, bending and shear is rarely studied. In this study, torsional performances of the RC structural walls under the combined action is assessed from a comprehensive parametrical study. Finite element (FE) models are built and calibrated by comparing with the available experimental data. The study is then carried out to find out the critical design parameter affecting the torsional stiffness of RC structural walls, including the axial load ratio, aspect ratio, leg-thickness ratio, eccentricity of lateral force, longitudinal reinforcement ratio and transverse reinforcement ratio. Besides, to facilitate the application in practice, an empirical equation is developed to estimate the torsional stiffness of RC rectangular structural walls conveniently, which is found to agree well with the numerical results of the developed FE models.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.57-65
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• 2011

전단과 비틀림모멘트가 동시에 작용하는 경우에 단면에는 각각의 영향으로 인하여 전단응력이 발생하므로 이 두 응력을 더하여 설계할 수 있다. 그러나 현행 콘크리트구조설계기준에서는 전단과 비틀림모멘트 설계식을 단위가 서로 틀린 단면력으로 표현하여 분포도를 그리기 위해서는 각각의 좌표에 분리해서 그려야만 한다. 만약에 이 두 하중으로 인한 단면력을 응력으로 표현하게 되면 두 전단응력을 더하여 하나의 좌표에 표현할 수 있고, 설계 결과도 동시에 그려 넣을 수 있으므로 쉽게 설계과정을 인식하여 실수를 최소화 할 수 있을 것이다. 게다가 현행 기준에서는 전단과 비틀림모멘트에 대한 설계식을 단위 길이 당 스터럽의 단면적으로 표현되는 $A_{\upsilon}/s$나 $2A_{\upsilon}/s$로 제시하여, 설계과정에서 이 값들의 크기나 상황을 정확하게 인식하기 거의 불가능하게 된다. 설계에서 먼저 스터럽의 종류를 결정하여 단면적 $A_{\upsilon}$나 $A_t$가 결정되므로 설계식들을 스터럽의 간격에 대한 식으로 정리하면 설계과정을 명확하게 인식할 수 있고 또한 여러 설계과정도 간단하게 정리되어 이해하기 쉽도록 할 것이다.