• Steel and Composite Structures
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• 제44권3호
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• pp.339-351
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• 2022

A mortar-filled rectangular hollow structural section (RHS) can increase a structural section property as well as a compressive buckling capacity of a RHS member. In this study, the tensile performance of newly developed mortar-filled RHS members was experimentally evaluated with various connection details. The major test parameters were the type of end connections, the thickness of cap plates and shear plates, the use of stud bolts, and penetrating bars. The test results showed that the welded T-end connection experienced a brittle weld fracture at the welded connection, whereas the tensile performance of the T-end connection was improved by additional stud bolts inserted into the mortar within the RHS tube. For the end connection using shear plates and penetrating stud bolts, ductile behavior of the RHS tube was achieved after yielding. The penetrating bars increased load carrying capacity of the RHS. Based on the analysis of the load transfer mechanism, the current design code and test results were compared to evaluate the tensile capacity of the RHS tube according to the connection details. Design considerations for the connections of the mortar-filled RHS tubes were also recommended.

• Smart Structures and Systems
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• 제33권6호
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• pp.465-482
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• 2024

In this paper, a robust wireless sensor network configuration design method is proposed to develop the optimal configuration under the consideration of sensor failure and energy consumption. A malfunctioned sensor in a wireless sensor network may lead to data transmission failure of the entire sensing cluster, inducing severe deterioration in system identification performance. The proposed method determines a wireless sensor network configuration that is robust against sensor failure. By utilizing Bayesian inference, we introduce a robust indicator to evaluate the impact on estimation accuracy of sensor configurations with various malfunctioned sensors. Moreover, a network formation strategy is proposed to optimize the energy efficiency of the wireless sensor network configuration. Therefore, the resultant robust wireless sensor network configuration can operate with the minimum energy consumption while the measurement information of the sensor network with malfunctioned sensors can be guaranteed. The proposed method is illustrated by designing the robust wireless sensor network configurations of a truss model and a bridge model.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.113-124
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• 2008

본 연구는 제품(구조물)최적화와 프로세스 병렬화가 통시에 실행되는 통합구조설계운용 방법을 제시한다. 관행적 설계방법과 최적화설계방법의 장점들을 선택적으로 수용 보완하는 DB연동 혼성방법을 통해 설계조건을 단계적으로 적용함으로써 대형최적화문제의 계산적 부담 및 이질감을 최소화하였다. PC 네트워크상에서 공학설계를 구성하는 수치연산과 도면작성이 동시공학적 절차로 구현되고, 여기서 설계의 수치연산은 유한요소기반 최적화 방법에 기초하며, 그래픽작업은 AutoLISP 프로그래밍을 통하여 AutoCAD로 표현된다. 수치연산을 병행하는 서버 및 이산최적화를 지원하는 DB서버와 그래픽스테이션 간의 통신은 메시지패싱 방식으로 이루어진다. 표준최적화모델인 트러스구조에 대한 수치실험은 연구의 타당성과 유용성을 보여준다. 공학설계를 구성하는 주된 작업요소를 분산 병행 처리하는 된 연구는 일반적 방법론 및 산업표준환경 등에 기초한다는 점에서 충분한 적용성과 확장성을 갖는다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.99-106
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• 2014

This paper presents the determination of the structural system of the Changsha IFC T1 tower with 452 m in architectural height and 440.45 m in structural height. Sensitivity analyses are carried out by varying the location of belt trusses and outriggers. The enhancement of seismic capacity of the outer frame by reasonably adjusting the column size is confirmed based on parametric studies. The results from construction simulation including the non-load effect of structures demonstrate that the deformation of vertical members has little effect on the load-bearing capacity of belt trusses and outriggers. The elastoplastic time-history analysis shows that the overall structure under rare earthquake load remains in an elastic state. The influence of the frame shear ratio and frame overturning moment ratio on the proposed model and equivalent mega column model is investigated. It is found that the frame overturning moment ratio is more applicable for judging the resistance of the outer frame against lateral loads. Comparison is made on the variation of these two effects between a classical frame-core tube-outrigger structure and a structure with diagonal braces between super columns under rare earthquakes. The results indicate that plasticity development of the top core cube of the braced structure may be significantly improved.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.203-212
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• 2008

본 연구에서는 다양한 배근상세를 갖는 짧은 연결보 (short coupling beam)의 주기거동특성과 에너지소산 메커니즘을 연구하였다. 주기하중을 받는 연결보의 수치해석을 위하여 비선형트러스모델 (nonlinear truss model)을 사용하였다. 수치해석 결과, 일반적인 수직 수평배근상세를 갖는 연결보는 핀칭이 심한 주기곡선을 보이며 거의 에너지를 소산하지 못하였다. 반면 대각배근상세를 갖는 연결보는 핀칭이 없는 안정적인 주기거동을 보이며 많은 에너지를 소산하였으며, 연결보의 에너지소산은 취성재료인 콘크리트보다 주로 대각 방향으로 배치된 철근에 의하여 발생됐다. 이러한 분석 결과를 토대로 대각철근의 변형률 이력을 사용하여 연결보의 에너지소산량을 예측할 수 있는 간편한 평가식을 개발하였다. 검증을 위하여 제안된 평가식과 실험으로 구한 연결보의 에너지소산량을 실험 결과와 비교하였다. 그 결과, 제안된 평가식은 배근형태, 전단경간비, 비탄성 변형 크기 등 다양한 설계변수의 영향을 고려하여 전단경간비가 1.25이하인 짧은 연결보의 에너지소산량을 비교적 정확히 예측하였다. 제안된 에너지소산량 평가 방법은 철근콘크리트구조물 및 부재의 성능 기초 내진평가/설계에 손쉽게 활용될 수 있다.

• 농업생명과학연구
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• 제43권2호
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• pp.47-53
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• 2009

본 연구는 국화 재배온실에서 사용되고 있으면서 수작업 시 많은 노동시간이 요구되는 국화 유인네트를 대상으로 작업의 소요시간을 대폭 절감시켜 재배 작기를 증가시킴은 물론 국화재배용 유인네트의 베드를 기존 및 신축 국화재배 온실에 보급할 목적으로 네트의 베드를 설계한 후, 베드 및 기존 온실의 구조적 안전성을 검토하였다. 총 15종류의 부재에 대한 단면의 특성과 역학적 성질을 검토하고 각각의 부재에 대한 응력비를 검토한 결과, 이들 파이프 중 ${\phi}38.1{\times}1.7t$와 ${\phi}38.1{\times}2.0t$의 경우, 응력비는 초과하지 않았지만 처짐의 제한 값인 10mm를 초과하였으므로 응력비와 처짐의 제한 값을 모두 만족하는 최적 파이프는 ${\phi}48.1{\times}1.5t$인 것으로 나타났다. 유인네트의 베드를 중방에 설치할 경우, 베드 하중, 풍하중 및 설하중 때문에 중방은 트러스로 설계되어야 안전한 것으로 나타났다. 중방을 트러스로 시공할 경우에도 풍하중 및 설하중이 작용하면, 베드의 유무에 관계없이 거창지역의 국화재배 온실의 경우, 기둥과 방풍벽에 발생되는 응력은 허용응력을 초과하기 때문에 적절한 보강이 필요한 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권4호
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• pp.875-891
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• 2015

Earthquake can occur anywhere in the world and it is essential to design important members in special structures based on maximum possible forces that can be produced in them under severe earthquake. In addition, since the earthquake is an accidental phenomena and there are no similar earthquakes, therefore the possibility of strong earthquakes should be taken into account in earthquake-resistant design of important structures. Based on this viewpoint, finding the critical acceleration which maximizes internal forces is an essential factor in structural design. This paper proposes critical excitation method to compute the critical acceleration in design of important members in special structures. These critical accelerations are computed so that the columns' internal shear force at the base of the structure at each time step is maximized under constraints on ground motion. Among computed critical accelerations (of each time step), the one which produces maximum internal shear force is selected. A numerical example presents to show the efficiency of critical excitation method in determining the maximum internal shear force and base moment under variety of constraints. The results show that these method can be used to compute the resonant earthquake which have large enough effective duration of earthquake strong motion (between 12.86 sec to 13.38 sec) and produce the internal shear force and base moment for specific column greater than the same value for selected earthquakes in constructing the critical excitation (for different cases about 2.78 to 1.29 times the San Fernando earthquake). Therefore, a group of them can be utilized in developing the response spectrum for design of special structures.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.1-9
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• 1986

본 논문에는 최적설계 시 설계변수를 미리 정해진 유한 개의 숫자로 구성된 집합에서 선택함으로써 규격부재를 사용하여 구조물을 최적설계하는 방법에 대한 연구 결과가 수록되었다. 본 연구에서는 일차로 설계변수가 연속적으로 변할 수 있는 경우의 연속최적해를 구한 후 이로부터 가까이 있으며 제한조건을 위배하지 않는 가최적해(Pseudo-optimum)을 주어진 설계변수의 집합으로부터 선택하고, 이를 개선하여 목적함수를 최소화하는 최종 불연속최적해를 찾는 방법을 사용하였으며, 이를 최척화 기법의 하나인 미분벡터 투영법 (Gradient Projection Method)과 결합하여 문제 해결을 시도하였다. 개발된 방법을 이용하여 응력, 변위 몇 생계변수 제약조건들이 포함된 각종 트러스 구조물을 설계한 결과 이 방법이 설계변수가 규격을 만족시켜야 하는 최적설계 문제에 광범위하게 적용될 수 있음이 밝혀졌다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.201-204
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• 2008

AASHTO LRFD의 단면설계법은 일반적인 교량 거더, 슬래브와 일반적인 보이론의 가정이 유효한 기타 부재영역에 적용이 가능하다. 콘크리트 부재의 전단저항은 콘크리트의 인장응력에 기초한 콘크리트전단성분 $V_c$와 횡방향 철근의 인장응력에 기반한 전단철근의 전단성분 $V_s$로 구분할 수 있다. 스트레싱과 비스트레싱 부재 모두 $V_c$와 $V_s$ 항은 작용하중과 단면 성질에 근거한 ${\beta}$와 ${\theta}$의 항으로 적용된다. ${\beta}$가 2이고 ${\theta}$가 45$^{\circ}$ 일 경우, 전단강도는 전단저항을 평가하는 전통적 방법과 근본적으로 동일하다. 그러나 최근 대규모 실험결과, 이러한 전통적 방법이 횡방향철근을 포함하지 않는 대형부재에서 심각히 불안전하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 AASHTO LRFD의 전단설계기준을 살펴보고 문제점을 고찰한 것이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.197-200
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• 2008

철근콘크리트 코벨은 전단지간대 유효깊이의 비가 1보다 작은 부재로서, 주로 보의 하중을 기둥으로 전달하기 위해 사용된다. 이러한 철근콘크리트 코벨의 극한강도 및 거동은 전단지간대 유효깊이의 비, 콘크리트의 압축강도, 철근의 배근형태와 배근량, 그리고 부재의 형상 등 다양한 변수들의 영향을 받는다. 본 연구에서는 이러한 철근콘크리트 코벨의 강도 및 거동 특성을 모두 반영하여 설계를 수행할 수 있는 부정정 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 또한 현행 설계기준의 스트럿-타이 모델방법을 부정정 스트럿-타이 모델을 이용한 철근콘크리트 코벨의 설계에 합리적으로 적용하기 위해 수평 트러스 메커니즘에 의해 전달되는 하중의 크기 즉 부정정 스트럿-타이 모델의 하중분배율을 제안하였다. 제안한 하중분배율을 ACI 318-05 스트럿-타이 모델 설계규정에 적용하여 파괴실험이 수행된 30개 철근콘크리트 코벨에 대한 극한강도 평가를 수행하였으며, 그 결과를 실험결과 및 ACI 318-05 설계기준에 의한 극한강도 평가결과와 비교하였다.