• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.465-475
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• 2010

곡선교량시스템에서 거더는 편심하중이 없어도 교량이 가지는 곡률 자체로 인하여 휨 및 비틀림 거동을 하게 된다. 휨과 비틀림을 동시에 받는 강/콘크리트 합성 박스거더는 St. Venant 비틀림에 의해 콘크리트 바닥판에 발생하는 사인장 응력에 의해 그 극한강도가 제한된다. 합성 박스거더의 극한강도를 얻기 위하여 유한요소해석 패키지 프로그램 ABAQUS을 이용하여 재료 및 기하 비선형성뿐 아니라 콘크리트 균열후 거동 등이 고려된 비선형해석을 수행하였다. 또한 구조해석 이론에 근거한 해석적 방법론으로 합성 박스거더의 휨과 비틀림에 대한 극한강도 상호 작용이 고려된 수식을 유도하여 수치해석 결과와 비교하였다. 휨 거동에 의해 정모멘트 구간 박스거더 상부에 발생하는 종방향 압축응력은 바닥판 콘크리트의 전단강도를 일정부분 향상시켜 결과적으로 전체 박스거더의 비틀림강도가 향상되는 효과가 확인되었다. 유한요소해석 및 구조해석 이론 전개의 결과에 근거하여 강합성 박스거더의 극한강도 상호작용을 예측하는 간편한 형태의 수식이 제안되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.121-129
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• 2003

층상점토지반의 극한지지력에 대하여 수치해석적 방법을 이용하여 거친 띠기초, 미끈한 띠기초에 대하여 해석을 수행하였다. 유한요소법과 유한차분법(FLAC)을 사용하여 층상점토 기초지반의 파괴거동 및 전반적인 하중-변위관계, 극한지지력에 대하여 수치해석적 방법으로 검토하였다. 해석된 결과를 분석하여보면, 이러한 수치해석적 방법을 통해서 층상점토 지반의 극한지지력, 진행성 파괴거동을 충분히 검토할 수 있음을 보여주었다. 그러나 정도가 높은 해석결과를 얻기 위해서는 수치해석에 큰 영향을 미치는 조절요인(항복함수선택, 해석증분수)과 두 가지 이상의 수치해석적 방법에 의하여 해석결과를 비교 분석하는 것이 필요하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.807-814
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• 1994

철근콘크리트 쉘구조물에 대한 현행 설계방법의 타당성을 증명하기 위한 시도로서 Lin과 Scordelis에 의해서 사용되었던 쌍곡 포물선 '안장' 쉘에 대한 설계를 막응력 해석(membrane analysis)에 의해서 구한 응력을 토대로 하여, 보강철근의 설계는 특정부분의 극한거동에 근거를 둔 설계방정식을 이용하여 수행하였다. 비탄성해석을 수행한 결과 행이 97%의 설계극한하중을 지지할 수 있음을 보여주었다. 이는 설계방법이 본 연구에서 해석한 특정 쉘의 실제 극한하중에 대해서 소성이론의 하계정리(Lower bound theorem)가 적용 될 수 있다는 가능성을 보여주고 있으며, 따라서 현행 설계방법의 타당성을 제공하고 있다고 볼 수 있다. 이러한 결론을 일반화하기 위해서는 여러 형태의 철근콘크리트 쉘구조물에 대해서 광범위한 설계와 해석이 행해져야 할 것이다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.69-76
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• 2010

본 연구는 풍화암 지반에 근입되어 인발하중을 받는 앵커의 극한인발력 및 파괴메카니즘 등의 거동 예측에 관한 수치해석적 연구이다. 풍화암 지반에 앵커를 시공하고 앵커의 정착길이, 천공직경, 텐던직경을 변화시킨 현장 앵커시험 자료를 수집하고 이에 대한 유한차분의 수치모델링을 통하여 앵커의 거동에 영향을 주는 변수에 대하여 알아보았다. 또한 앵커의 거동에 영향을 주는 변수들 사이의 상관성을 분석하여 상관식을 제안하였으며 이 관계를 이용하여 앵커의 거동을 예측하고자 하였다. 수치해석결과 앵커의 정착길이 및 천공직경, 텐던직경이 증가할수록 극한하중이 선형 비례하는 결과를 나타내었다. 한편, 풍화암의 탄성계수를 변화시킨 수치해석 결과 하중-변위 및 극한하중의 변화는 10% 범위 이내의 값을 나타내어 탄성계수가 극한하중에 미치는 영향이 크지 않음을 나타내었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.303-314
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• 2010

이 논문에서는 외부강선으로 긴장된 PSC 거더의 비선형 해석방법에 대한 연구를 수행하였다. 외부강선은 정착부와 편향부에서만 부재와 일체로 거동을 하고 정착부-편향부, 편향부-편향부 사이에서 독립적인 거동을 보이는 특성으로 인해 구조물의 처짐이 증가할 경우 부재와 외부강선의 편심량이 감소하여 모멘트가 변화하는 2차 효과(secondary effect)가 발생한다. 또한 편향부에서 외부강선의 인장력 차이로 인해 슬립(slip)이 발생할 경우 외부강선의 인장력이 재분배되어 복잡한 비선형 거동을 보이게 된다. 이 논문에서는 정착부-편향부, 편향부-편향부 사이의 외부강선을 여러 개의 곡선요소로 모사하고, 편향부에서의 마찰력과 driving force(미끄러지는 힘)의 평형관계를 이용하여 외부강선의 인장력을 재분배함으로써 편향부에서의 슬립효과를 고려하였다. 이 논문에서 제시한 외부강선의 유한요소모델과 해석방법을 저자들이 개발한 시공단계를 고려한 PSC 뼈대의 비선형 해석 프로그램에 통합하고, 외부강선으로 긴장된 PSC 보의 해석에 적용하여 외부강선에 대한 유한요소모델 및 해석방법의 정당성과 적용성을 확인하였다. 또한 편향부의 수와 편향부에서의 마찰계수에 따른 극한거동을 검토해본 결과, 편향부의 수가 증가할수록 PSC 보의 항복하중과 극한하중은 증가하였으며, 편향부에서의 마찰계수에 따른 극한거동은 외부강선과 편향부 사이의 마찰력으로 인해 부재에 전달되는 모멘트의 영향에 따라 마찰계수가 적정한 값일 경우에 극한내력이 최대치를 보이는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.11-24
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• 1990

본 연구는 RC 뼈대구조물의 실제적인 단부경계조건을 고려한 RC 기둥에 대한 인접부재의 강성을 비선형 거동과 부합시켜 해석하였으며, 인접부재의 단부구속 효과를 고려한 편심축하중을 받는 장주의 극한강도와 거동을 해석하기 위한 해석모델을 정립하여 반복법을 이용한 수치적분법에 의하여 1차로 이론 해석을 하였다. 그리고, 계속 RC 기둥의 극한강도와 거동에 영향을 주는 매개변수를 해석모델을 이용 연구하고져 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.311-320
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• 2006

본 연구는 더블앵글 접합부의 볼트 개수의 변화가 접합부 강성 및 강도에 미치는 영향을 파악하고, 접합부 거동에 큰 영향을 주는 초기강성 및 극한모멘트 산정을 위한 단순해석모델도 제안하고자 수행되었다. 또한, 본 연구에서 수행한 접합부 실 험 결과와 가장 유사한 거동양상을 나타내는 기존의 Wu-Chen 해석모델에 이러한 초기강성과 극한모멘트를 대입하여, 구조설계자가 최적의 접합부 설계를 가능하도록 하는 접합부 모멘트-회전각 관계 곡선도 제공하고자 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.335-344
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• 2010

본 논문에서는 실험적 연구를 통해 송전철탑의 극한 거동을 규명하고 보-트러스 구조해석모델의 적합성을 평가하였다. 해석적 연구를 통해 충분히 검증된 송전철탑의 부분 축소 모형을 실험체로 제작하였으며, 이를 극한파괴가 발생할 때 까지 수평방향으로 가력하였다. 그 결과 기존 연구에서 제안된 구조해석모델을 실험적으로 검증하였으며, 송전철탑의 극한 내력 또한 해석적 연구 결과와 잘 부합하는 것으로 판명되었다. 그리고 각재부 및 각재부 제1윗절간 주주재에서 파괴가 일어난 후 인접 부재로 전이되는 송전철탑 구조물 파괴 모드의 유사성을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.197-208
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• 2000

최 등/sup 1)/은 total lagrangian formulation에 근거한 증분 평형방정식을 적용하고, 강도행렬 산정시 회전각의 2차항을 포함시켜 기하학적 비선형 해석시 해의 수렴성을 향상시켰다. 또한 등매개 쉘 유한요소의 단점인 전단구속 현상과 제로 에너지 모드가 발생하는 문제를 극복하기 위하여 가정 변형률장을 적용하여 보강된 판 및 쉘 구조의 비선형 해석법을 개발하였다. 본 연구에서는 잔류응력을 고려한 쉘구조의 극한강도 해석을 수행하기 위하여, 대변형거동과 함께 소성붕괴거동을 추적할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 잔류응력을 고려한 증분평형방정식에 return mapping algorithm을 이용한 탄소성 해석법을 결합시켜서 보강된 판 및 쉘구조의 극한거동을 파악한다. 수치해석 예제를 통하여 본 연구에서 제시된 유한요소 및 비선형 해석 알고리즘에 대한 효율성 및 적용성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2212-2218
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• 2015

세 종류의 얕은기초를 지지하는 기초지반의 하중지지거동을 살펴보고자 모래지반과 점토지반을 가정하여 유한요소 해석을 수행하였다. 띠기초를 지지하는 모래지반의 파괴영역의 형상 및 크기는 상대밀도에 따라 달랐으나 점토지반의 경우 강도에 따라 파괴영역에 차이가 거의 없으며 이론에서 고려되는 파괴영역과 유사한 결과를 보였다. 모래지반에 대한 수치해석을 통해 얻은 하중-침하곡선의 형상을 고려해 볼 때 느슨한 모래에 놓인 기초의 경우 거의 관입전단파괴양상을 보였으며 조밀한 모래에 놓인 기초의 경우 극한하중이 뚜렷하지는 않았다. 점토지반에 놓인 기초에 대하여 수치해석을 통해 얻은 하중-침하량곡선의 경우 침하가 급격하게 증가하는 항복점이 존재함을 알 수 있었다. 모래지반에 의해 지지되는 기초에 대해 이론식에 의해 예측된 극한하중은 수치해석에 의한 극한하중보다 큰 값을 보였으며 점토지반에 대해 이론식에 의해 예측된 극한하중은 수치해석에 의한 극한하중과 유사한 값을 보였다. 1 인치 침하기준법에 의해 결정된 극한하중은 수치해석을 통해 얻은 극한하중보다 약간 작은 값을 보여 안전측의 결과를 보였다.