• Title/Summary/Keyword: 구조물 거동

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RC Elements Under Cyclic Loading (반복하중을 받는 철근 콘크리트 요소)

  • 최석환
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.2
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    • pp.57-69
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    • 1998
  • 이번 기사에서는 반복하중 하에서의 철근 콘크리트 구조물의 비선형 유한요소해석에 관한 연구를 정리한 CEB 보고서를 소개하고자 한다. 보고서의 분량이 190쪽으로 번역기사의 내용으로는 많지만, 매우 유익한 내용이라 생각되어 선택하였으며, 구체적인 수식은 생략하고 전반적인 내용의 흐름을 위주로 정리했다. 이 보고서의 내용은 콘크리트의 압축거동, 콘크리트의 인장거동, 철근의 거동, 콘크리트와 철근의 부착, 철근과 콘크리트 혹은 콘크리트와 콘크리트의 경계면 거동, 그리고 철근콘크리트의 유한요소모델링 등으로 이루어져 있다.

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Change of Statical Behavior and Ultimate Capacity of Steel Cable-stayed Bridges after Cable Failure (케이블 단선 후 강사장교의 구조 및 극한 거동 변화)

  • Kim, Seung-Jun;Choi, Jun-Ho;Won, Deok-Hee;Han, Taek-Hee;Kang, Young-Jong
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.23 no.6
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    • pp.747-761
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    • 2011
  • This paper presents an investigation on the change in the statical behavior and the ultimate capacity of steel cable-stayed bridges after cable failure. Cable failure can occur due to fire, direct vehicle clash accidents, cable or anchorage fatigue, and so on. Moreover, the cable may be temporarily disconnected during cable replacement work. When cable failure occurs, the load, that was supported by the broken cable is first transferred to another cable. Then the structural state changes due to the interaction between the girder, mast, and cables. Moreover, it can be predicted that the ultimate capacity will decrease after cable failure, because of the loss of the support system. In this study, the analysis method is suggested to find the new equilibrium state after cable failure based on the theory of nonlinear finite element analysis. Moreover, the ultimate analysis method is also suggested to analyze the ultimate behavior of live loads after cable failure. For a more rational analysis, a three-step analysis procedure is suggested and used, which consisted of initial shape analysis, cable failure analysis, and live load analysis. Using this analysis method, an analytical study was performed to investigate the changes in the structural state and ultimate behavior of steel cable-stayed bridges.

Finite Difference Analysis of Laminated Composite Shell Structures with Various Geometrical Shapes (다양한 기하학적 형상을 갖는 복합 적층쉘 구조의 유한차분해석)

  • Park, Hae-Gil;Lee, Sang-Youl;Chang, Suk-Yoon
    • Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures
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    • v.1 no.3
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    • pp.24-34
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    • 2010
  • This paper analyzed the partial differential equations of laminated composite shells of revolution by using the finite difference method. The proof that numerical results are reasonable and accurate is obtained through converge ratio analysis and commercial program LUSAS for the structural analysis. The purpose of this study is to examine closely the engineering advantages and to analyze the structural behaviors of the anisotropic shells of revolution. Thus, the relevant reinforcement and most suitable arrangement of fiber to produce the highest strength are proposed through the numerical results according to a variety of parameter study. Namely, the distribution of displacements and stress resultants are analyzed according to the change of meridian's curvature, the ratio of height-width of shell, subtended angle, fiber angle, and so on. Using these distribution, the most suitable shell may be proposed to produce the highest strength. Also, the configuration of the entire laminated composite conical shells is analysed, and a variety of the design criterion of circular conical shell are proposed and studied in engineering view points.

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A Study on Behaviour Characteristics Analysis and Materials Design Strength Decision of the Coastal Structures under Sea Wave Loads (파랑하중을 받는 해안구조물의 거동특성 분석 및 재료 설계강도 산정에 관한 연구)

  • Chung, Jeeseung;Moon, Ingi;Yoo, Chanho
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.14 no.7
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    • pp.57-66
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    • 2013
  • Coastal structures are functioning in complex natural phenomena such as wave, tide, seawater penetration and abrasion. So the behavior of the coastal structures material is important, because coastal structure material is directly linked to stability of the coastal structures. For this reason, to determine the behaviour characteristics, material design standard is required on the coastal structure under sea wave load. Especially, identification on the behavior of the coastal structure has not been investigated yet properly considering interaction structure and sea wave load. In this study, to identify the behaviour characteristics of the coastal structure caused by waves, the behavior of the coastal structure depending on the magnitude of the wave loads was intensively analyzed.

Application of Equivalent Beam Element for Practical Vibration Analysis of Stadium Structure (스타디움 구조물의 실용적인 진동해석을 위한 등가보요소의 적용)

  • Kim, Gee-Cheol
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.8 no.5 s.39
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    • pp.91-99
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    • 2004
  • In general, stadium structure with long span has low inherent natural frequency. In the stadium structure, structural behavior similar to resonance can be occurred easily by spectator rhythmical movements of which exciting period is small comparatively. It is required to investigate the safety and the serviceability of stadium structure. Therefore, there exists a necessity for accurate vibration analysis. Accurate analysis of stadium structure subjected to dynamic load is required for economical construction and safe design of stadium structure. Stadium structure should be modeled by refined mesh for accurate vibration analysis. As the mesh of stadium structure is refined, the number of divided elements increases in numerical analysis. The number of node is increased and numerous computer memories or computational time are required. So it is very difficult to analyze refine model of stadium structures by using the commercial programs. It is possible to efficient vibration analysis of stadium structure by finite element modeling method using equivalent beam element proposed in this paper, because the number of nodes is decreased remarkably.

SEQUENTIAL ALGORITHMS FOR DYNAMIC STRUCTURAL IDENTIFICATION (구조물의 동특성 추정을 위한 순차적 기법)

  • Yun, C-B.;Lee, H-J.
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 1992.04a
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    • pp.13-18
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    • 1992
  • 구조물의 동적실험을 통하여 얻은 하중과 거동에 대한 시간기록을 분석하여, 구조계의 동 특성계수들을 추정하는 기법에 대하여 연구하였다. 실험과정 및 해석모형과정의 오차를 고려하기 위하여, 하중기록과 구조거동기록간의 관계를 추계론적 자동회기 및 이동평균모형(Stochastic Auto-Regressive and Moving-Average (ARMAX) Model)음 사용하여 모형화하였다. 미지의 ARMAX 계수행렬들은 순차적 예측오차기법을 사용하여 추정하였으며, 계수추정기법의 효율성을 증진시키기 위하여, Exponential Data Weighting, Global Data Weighting 및 Square Root Estimation 기법을 활용하였다. 다중거동측정계의 예제해석을 통하여 이의 효율성을 분석하였다.

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Effects of Semi-Rigid Connection and Foundation Type on Static Behavior of Plastic Greenhouse (부재 교차부와 기초 조건이 비닐하우스의 정적거동에 미치는 영향)

  • Ryu, Hee-Ryong;Cho, Myeong-Whan;Yu, In-Ho;Lee, Eung-Ho;Woo, Jong-Gyu;Lee, Jae-Young
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.61-62
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    • 2011
  • 비닐하우스는 매우 세장한 강관부재들을 교차 결합하여 조립한 철골 구조물의 한 종류이다. 현행 설계기준으로 단동 비닐하우스의 최대 구조성능은 풍하중 40m/s, 설하중 50cm에 달한다. 그러나 설계 단계에서는 부재들의 교차결합 특성 및 부재가 직접 지반에 삽입되는 기초의 특성이 적합하게 반영되지 않는 문제점이 있다. 따라서 가력시험을 통하여 반강접 특성을 갖는 부재 교차부 및 지반삽입기초 조건이 구조물의 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 부재 교차부가 강접 조건일 경우와 비교하여 교차부가 반강접일 경우에는 재하지점의 수평강성이 최대 54% 작게 나타났으나 주변 교차절점들에서의 에너지 흡수로 인하여 재하지점과 수평으로 3m 떨어진 지점에서는 반대로 최대 39% 큰 값을 보였다. 지반삽입기초의 경우에는 고정조건과 비교하여 재하지점의 수평강성이 최대 32% 작게 나타났으며, 지점부에서는 기초 조건의 영향으로 최대 26%의 휨강성 증가 효과를 보였다. 부재 교차부와 기초 조건이 구조물의 정적거동에 미치는 영향을 확인하였으나 최대내력과 강성 산정을 통한 구조성능 평가 방법의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

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Compressive Behavior of H-section Brace Strengthened by Non-welded Cold-Formed Element (무용접 냉간성형 조립재로 보강한 H형강 가새의 압축거동)

  • Kim, Sun Hee;Kim, Do Bum;Choi, Sung Mo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.27 no.2
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    • pp.169-180
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    • 2015
  • Recently, Seismic performance of the building built in the past is required to review, because the code for seismic design have been reinforced. In 2009, if the revised latest criteria of seismic design is applied, the majority the steel structure of the low-rise concentrically braced system is short of the seismic performance. Also, when the steel braces are subject to compressive load, which causes unstable behavior of the structure. In order to verify the compressive behavior of the reinforced braces, structural performance test was conducted with variables of slenderness ratio and the amount of reinforcement. Therefore, this study suggests restraining the bending buckling of slender H-shaped braces to resist compressive force. In order to verify the compressive behavior of the reinforced braces, structural performance test was conducted with variables of slenderness ratio and the amount of reinforcement.

A Study on Behavior of Anisotrpic Circular Cylingdrical Shell including Large Deformation Effects (대변형 효과를 고려한 비등방성 원통형 쉘의 거동에 관한 연구)

  • Chun, Kyoung Sik;Son, Byung Jik;Chang, Suk Yoon
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.14 no.4
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    • pp.489-497
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    • 2002
  • Nonlinear behavior and large deformation cannot be analyzed using techniques based on linear theory. Nonetheless, they are emerging as gradually huge and complex structures. In addition, the optimum design of structure is necessary in the development of high-performance computation and numerical methods. as well as stricter design-criterion. Therefore, the structural problems in engineering that are limited to the linear region must be extended to the nonlinear region. Likewise, structural behavior must be accurately analyzed. In turn, this requires considering the expected problems beforehand. Only then can an efficient, economical, and optimized structure be designed. This paper presents the solution of the geometrical nonlinear problem of anisotropic cylindrical shell. The characteristics of the geometrical nonlinear behavior of anisotropic circular cylindrical shells may vary according to several causes. e.g., change of fibers, curvature in the circumferential direction, subtended angle, aspect, etc. Parametric studies were conducted to determine the effect of factors on the large deflection behavior of laminated shells, with interesting observations.

Numerical simulation of debris flow behavior around cylindrical structures (원통형 구조물 주변 토석류 거동 수치모의)

  • Kim, Byung Joo;Paik, Joong Cheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.93-93
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    • 2022
  • 최근 이상기후로 인하여 우리나라 산림에 태풍 및 국지성 호우가 빈번히 발생하고 있다. 이로 인해 사면재해가 많이 발생하고 있으며 그 중 호우로 인한 많은 양의 물과 함께 토석 및 부유물이 중력에 의해 경사면을 따라 흐름 형태를 보이는 토석류 재해는 속도가 매우 빠르고 파괴적이며 그 결과는 비참하기까지 하다. 더구나 인구밀도가 낮은 산지 계곡부 뿐만 아니라 도시지역에서도 토석류 재해가 빈번히 발생하며 국내 및 해외에서도 토석류에 의한 피해사례는 자주 볼 수 있다. 이러한 토석류 재해의 피해를 줄이고자 토석류의 유동성을 저감시키기 위한 대책구조물의 시공이 많이 이루어지고 있으며 최근에는 투과형 구조물 중 하나인 원통형 기둥구조물을 그룹 형태로의 시공하는 경우가 늘어나고 있다. 토석류와 대책구조물 간의 상호작용은 월류(overflow), 쳐오름(run-up), 역류(backwater) 등의 복잡한 흐름 거동을 보인다. 하지만 원통형 대책구조물에 대한연구가 많이 이루어져 있지 않고 대규모 실험 또한 비용이 많이 소요되고 실행하기도 어렵다. 이 연구는 오픈소스 소프트웨어인 OpenFOAM을 사용하여 원통형 대책구조물의 설치 조건에 따라 토석류 흐름에 미치는 영향을 분석하였다. 짧은 시간 내에 흐름이 발생하고 비뉴튼 유체 특성을 갖는 토석류의 유효전단응력이 난류전단응력에 비해 상당히 크므로 난류의 영향은 무시하였다. 계산된 수치모의의 결과를 같은 규모로 시행한 실험결과와 비교분석 및 검증하였다. 공학학적 문제에 적용 가능하도록 비교적 낮은 해상도의 계산 격자를 사용했지만 실험에서 보여지는 토석류의 흐름거동을 양호하게 재현했으며 원통형 대책구조물의 배치조건에 따라 토석류 선단부 유속의 감소 정도 및 시간에 따른 흐름깊이 변화를 분석할 수 있었다. 이 연구는 다양한 조건을 가지는 토석류 흐름을 해석하는데 유용하게 활용할 수 있으며, 추후 복잡한 실제지형 조건을 고려하는 연구를 통하여 적용성을 확보하고자 한다.

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