• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.3
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• pp.199-209
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• 2009

This paper deals with the three-dimensional finite element analysis of failure behavior of UHPFRC I-beam under monotonic load. Different from the constitutive law of normal and high strength concrete, an elastic-plastic fracture model that considers the tensile strain hardening is proposed to describe the material properties of UHPFRC. A multi-directional fixed crack criterion with tensile strain hardening is defined in the tensile region, and Drucker-Prager criterion with an associated flow rule is adopted in the compressive region. The influence of span, prestressing force and section on the behavior of UHPFRC I-beam are investigated. The comparison of the numerical results with the test results indicates a good agreement.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.39 no.1
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• pp.1-12
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• 2019

This study defined abnormal behaviors such as bending deformations or buckling behaviors occurred in high strength steel pipe strut system, and carried out a full-scale bending test for different connection types. A parametric study was carried out to gain an insight about structural performances considering abnormal behavior effects in high strength steel pipe strut system. Five abnormal behaviors were considered as undesirable deflections of strut structures, which are basic load combination, excessive excavation situations, impact loading effects, additional overburden loads, load combinations, and strut lengths. Subsequent simulation results present various influences of parameters on structural performances of the strut system. Based on the results, we propose methods to prevent unusual behaviors of pipe-type strut structures made of high strength steels.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.22 no.5
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• pp.465-475
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• 2010

In the horizontally curved bridges, girders are subjected to the combined action of vertical bending and torsion due to their curvatures without any eccentric loads. As subjected to bending and torsion, the ultimate strength of steel/concrete composite box girders are limited by the diagonal tensile stress in the deck concrete induced by the St. Venant torsion. To determine the ultimate strength of composite box girders in bending and torsion and their interactions, this study conducted a 3-dimensional FEA and classical strength of materials investigation. Using ABAQUS, the FEA fully utilized advanced nonlinear analysis techniques simulating material/geometrical nonlinearity and post-cracking behaviors. The ultimate strength from numerical data were compared with theoretically derived values. Concurrent compressive stresses in the concrete deck improve the shear-resisting capacity of concrete, thereby resulting in an increased torsional resistance of the composite box girder in positive bending. The proposed interaction equation is very simple yet it provides a rational lower bound in determining the ultimate strength of concrete/steel composite box girders.

• Journal of Welding and Joining
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• v.9 no.4
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• pp.1-8
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• 1991

용접구조물을 그의 사용목적에 적합하게 제작하려면 그의 구조설계와 사용재료의 적절한 선택과 사용성능을 충분히 확보하게 끔 제작과정과 품질보증을 할 수 있는 것이 필요하다. 즉 용접성 (Weldability)을 만족하게 하는 것이다. 구조물의 제작에 있어서 배려하여야 할 것은 구조의 사 용성능의 확보와 안전성인 것이다. 사용성능이란 구조의 강도, 기능 그리고 미관이나 끝내기의 외관적 성능등이다. 우리들의 생활공간에 존재하는 구조물이 한번 파손이나 파괴의 사고가 발 생하면 치명적인 것이 된다. 용접설계 생산과 제작의 기술적인 준비로써 용접구조물을 대상으로 용접가공에 중점을 두어 사용되는 말이다. 용접설계는 구조물과 제품의 용접제작과정을 완전히 지시하고 용접이음에 요구되는 사용성능이 확보 되게 끔 부재배치와 치수등이 선정되고 제작과 검사등의 실제 작업성을 충분하게 고려한 제작계획을 세우는 것을 말한다. 이와 같이 된 용접 설계를 바탕으로 용접기술자가 최적한 용접재료의 용접조건등을 결정한다. 즉 설계와 용접시공은 서로 밀접한 관계를 갖고 있어야 한다. 특히 용접설계의 비교적 초기단계에 속하는 것은 제품 기본계획과 강도해석 그리고 구조설계의 과정에 반드시 용접기술자의 관여가 필요한 것이다. 그리고 설계의 최적화를 위하여는 많은 정보 특히 경험적인 정보와 구조 해석적인 정보가 잘 처리되어야 한다. 오늘날의 CAD의 도입이란 전산기의 처리기술과 graphic기술을 묘미 있게 이 용한 것이라 할 수 있다. 용접구조물의 용접성을 논술하려면 다음과 같이 구분하는 것이 바람 직하다. 1. 용접구조물의 허용강도 2. 동접구조용의 강의 선택 3. 용접시공조건 4. 용접설계 이중 용접 제작과정을 표 1에 나타내었다. 구조물의 용접설계 요구조건으로써, 1)손상, 2)탄성 파손, 3)항복응력, 4)기계적인 불안정성, 5)파괴와 붕괴등을 고려하여야 하며 구조용 강의 선택은 1. 강도(strength) 2.연성(ductility) 3.인성(toughness)을 고려하여 구조물의 설계에 충분히 만 족해야 한다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.81-81
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• 2011

현재 국내에서 사용하고 있는 교량구조물의 성능평가방법으로는 크게 공용하중에 대한 내하율을 구하기 위하여 허용응력개념이나 강도설계 개념을 적용한 내하력 평가 기법이 사용되고 있다. 그러나 위의 방법들은 일반적으로 공용연수의 경과에 따른 재료 및 구조적 성능의 손실과 여러 가지 하중 및 환경적 요인들의 불확실성으로 인하여 발생하는 손상 및 열화를 반영하기 어렵다. 그리고 제원 및 재료물성치의 불확실성에 대한 기존 설계 자료의 DB 부족으로 기존의 평가방법에서는 이러한 시간의 경과에 따른 성능저하를 정확히 산정할 수 없어 이론상의 값과 실제 구조물과의 차이로 인한 불확실성이 존재 한다. 이에 본 연구에서는 공용년수 경과에 따른 시설물의 재료 구조적인 성능 및 거동분석 수행, 신뢰성 해석 수행을 바탕으로 교량 안전성 평가의 합리성 및 현실성을 제고하며, 구조 신뢰성 해석을 수행함으로써 실제 구조물의 강도 한계상태에 대한 파괴확률을 산정하고 그에 대응하는 위험도를 평가함으로써 안전성 검토를 수행하였다. 본 실험을 통해 1. 재료 강도, 부재 제원, 긴장력, 작용하중 등에 있어 설계 시 가정과 실제 사용 환경 사이의 변동성이 존재한다는 것을 알 수 있었으며, 2. 연구 수행 결과 일반 정밀진단 및 해석에서는 얻을 수 없는 다양하고 중요한 결과를 산출할 수 있었으며 이러한 연구 결과를 바탕으로 개선된 성능평가 기법이 제안 될 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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• s.29
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• pp.26-41
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• 2010

본 연구에서는 쌍동선 연결부의 횡강도와 관련하여 국내기준 및 국제표준, 선급 기준의 관련 내용을 조사하고 각 하중에 대한 계산식 및 관련 계수들에 영향을 미치는 외력 등을 비교 분석하며 샘플선박에 대한 구조계산 및 해석을 수행하여 국내에 적합한 쌍동선 연결부의 횡강도 구조안전성 평가기준을 제시하고 국제표준에 대한 대응방안을 마련하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.35 no.8
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• pp.709-715
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• 1995

날로 그 중요성이 대두되고 있는 환경보존 문제에 능동적으로 대응하고 여러 계층 소비자의 안 전도, 쾌적성 등에 관련된 요구, 성능의 수준향상에 효과적으로 대처하기 위해서는 차량의 경량화 기술이 가장 먼저 선행되어야 할 과제이다. 경량화를 추구하는 방법은 최적설계 개념을 이용한 구조합리화에 의한 방법과 알루미늄, 강화 플라스틱 등 신소재 대체에 의한 방법이 병행 연구 되고 있다. 이 글에서는 구조합리화를 통한 경량화 목표를 달성하기 위해 설계 초기 단계에 활용 가능한 단순 보 모델 개발의 필요성에 관해 언급하고 실차의 도어 측면 붕괴강도(door side intrusion strength), 루프 붕괴강도 (roof crush strength) 해석을 위한 단순 보 모델 개발에 관해 소개하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.29 no.3
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• pp.25-33
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• 2020

In this study, flow and structural computational analysis were performed to investigate the structural safety of the lightweight butterfly valve disc designed by topology optimization. After flow analysis, as the opening angle increased, the flow coefficient increased non-linearly and showed a gentle slop. When the opening angle was 12 degree, the cavitation could be predicted. After FE analysis, all FE von-Misses stresses of the lightweight disc were smaller than the yield strength of the material, and all FE maximum deformations were also smaller than the conservative deformation of the previous study. Ultimately, it was confirmed that the structural safety of the lightweight valve disc based on computational analysis is effective.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.454-457
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• 2009

관이음부는 다양한 장점을 가지고 있어 여러 분야에 널리 이용되며, 관이음부의 구조강도를 증가시키기 위해 내부에 환보강재를 설치하는 방법이 대형 강관구조물에서 사용되고 있다. 그러나 환보강 관이음부의 해석 및 설계 자료에 관한 연구는 미흡한 실정이므로, 보강재의 기하학적 특성과 정적강도와의 관계를 규명하고자 한다. 환보강 K형 관이음부의 정적강도에 대하여 수치적으로 검토하기 위해 원형 중공단면의 관이음부를 유한요소 모델링하였고, 각 부재의 직경, 두께 및 폭의 상관관계를 이용한 무차원 계수를 통해 보강재의 위치와 기하학적 형상에 따른 보강효과를 수치적으로 검토하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.2
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• pp.409-422
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• 2013

For stability design and P-${\Delta}$ analysis of steel frames with semi-rigid connections, the explicit form of the exact tangential stiffness matrix of a generalized semi-rigid frame element having rotational and translational connections is firstly derived using the stability functions. And its elastic and geometric stiffness matrix is consistently obtained by Taylor series expansion. Next depending on connection types of semi-rigidity, the corresponding tangential stiffness matrices are degenerated based on penalty method and static condensation technique. And then numerical procedures for determination of effective buckling lengths of generalized semi-rigid frames members and P-${\Delta}$ and shortly addressed. Finally three numerical examples are presented to demonstrate the validity and accuracy of the proposed method. Particularly the minimum braced frames and coupled buckling modes of the corresponding frames are investigated.