• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.725-728
• /
• 2010

풍력실험결과를 이용한 풍하중 산정 방법은 고층건물에 작용하는 풍하중을 산정하는 대표적인 방법이다. 일반적인 고층건물의 경우, 이 방법은 구조물의 형상에 변화가 없다면, 구조물의 고유진동수가 증가할수록 구조물에 작용하는 풍하중 크기는 감소하는 특성을 가지고 있다. 한편, 재분배기법은 단위하중법을 통해 계산되는 변위기여도를 근거로 하여 구조물의 형상은 유지하면서 각 부재 단면의 크기만을 변화시켜서 구조물의 강성을 조절하는 설계기법이다. 이 방법은 효과적인 물량 재분배를 통해 구조물의 강성을 증가시키고 이를 통해 구조물의 고유진동수를 증가시키는 특징을 가진다. 본 논문에서는 재분배기법을 이용하여 고층건물 구조설계 시 구조물에 작용하는 풍하중 크기를 합리적으로 감소시키는 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 풍력실험을 실시한 실구조물에 적용한 결과 구조물에 작용하는 풍하중 크기가 감소하고, 이를 통해 구조물량을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제12권6호
• /
• pp.79-86
• /
• 1996

본 연구에서는 일반 토사층에 선단지지된 현장타설말뚝의 재하시험결과로부터 얻은 하중-침하 량곡선을 쌍곡선으로 회귀분석하고 여기에 곡률방정식을 이용하여 최대곡률을 나타내는 하중을 항복하중으로 규정하는 판정법을 개발하였다. 그러나 하중과 침하량의 단위 또는 축척에 따라 최대곡률점의 위치가 변하고 따라서 항복하중도 다르게 판별된다(원상연, 1995). 따라서 하중과 침하량을 정규화(normalization)하고 정규화된 침하량(x축)과 하중축(y축)의 축척이 1:1이 되도록 함으로써 하중과 침하량의 단위와 축척에 상관없이 유일한 최대곡률점을 찾을 수 있었다. 본 논문에서 기존의 판정 법들을 이용하여 각각의 항복하중을 구하고 이들의 평균값을 기준으로 하여 정규화 과정을 검토하였다. 이 판정법을 현장타설말뚝에 대한 연직재하시험결과에 적용하여 연직항복하중을 판정하고, 이 결과를 기존의 판정 법들에 의한 항복하중과의 비교를 실시하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.549-556
• /
• 2002

주변이 Kinney의 정의에 따른 부분 고정도를 가지고 지지된 직4각형 평판이 부분 분포하중을 받고 있을 때의 안정해석을 유한 요소법으로 수행하였다. 수치해석에서 고려한 변수는 평판의 변장비 (=λ)와 부분 분포하중 작용폭 (=γ) 및 부분 고정도 (=f) 값이다. 여기서 특히 f=0.0 은 주변이 단순지지를 표시하고 f=1.0은 고정지지를 뜻하는데 수치해석에서는 f=0.0, 0.2, …, 1.0으로 변화시켰다. 유한 요소법으로 산정한 판의 좌굴계수 변화는 각각의 변장비에 대하여 나머지 두 개의 매개변수를 변랑으로 하는 대수 함수식으로 표시하였다. 제안한 대수식으로 추정한 임계하중치와 유한 요소법으로 산정한 임계하중치 간의 상관계수는 모든 변장비에 대하여 거의 단위치 (ρ=1.0)에 가까웁다. 따라서 제안한 대수 함수식은 구조 설계자들의 판 설계 및 안정 검토시에 유익한 자료로 이용될 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.205-214
• /
• 2019

본 연구에서는 경사식 방파제의 원호활동에 대한 하중저항계수 설계법을 개발하였다. 이를 위하여 국내 8개의 경사식 방파제의 설계 자료를 수집하였으며, 지반의 강도 및 단위중량, 피복제와 상치구조물의 단위중량, 상치구조물 상부에 재하되는 하중의 불확실성을 결정하였다. 다양한 해석변수의 불확실성에 대해 가장 취약한 원호활동면을 찾는 과정을 재현하기 위하여 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo Simulation)을 수행하였다. 몬테카를로 시뮬레이션 결과는 신뢰성 분석을 위한 FORM(First-Order Reliability Method) 해석에 사용하였다. 신뢰성 분석 결과를 통해 목표신뢰도 지수에 따른 최적 하중 및 저항계수를 산정하였으며, 산정된 최적 하중 및 저항계수를 이용하여 본 연구에서 개발한 하중 및 저항 계수를 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.87-95
• /
• 2000

양단이 단순지지 상태이고, 정현상으로 taper진 부재의 두 고유치(탄성임계하중과 횡방향 고유진동수)를 유한요소법으로 산정하였다. 그 결과로 얻어진 고유치의 계수들을 실무에 종사하는 구조 기술자들이 쉽게 이용할 수 있도록 각각의 경우에 대하여 간단한 대수 방정식으로 표시하였다. 유한요소법으로 구한 고유치 계수값과 대수 방정식에 의한 추정 계수값들의 상관계수는 어느 경우에나 거의 단위치(1)에 가까운 값으로 대수 방정식의 정당성을 뒷받침 하였다. 횡방향 진동수에 미치는 압축하중의 영향도 검토하였다. 이를 위하여 부재에 작용하는 축방향력을 차례로 증가시키면서 여기에 대응하는 진동수를 산정하였다. 그 결과 압축하중비 (P/P/sub cr/)와 진동수 비의 제곱 ((ω/ω/sub 0/)²)의 합은 어느 경우에나 거의 단위치(1)로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제29권6호
• /
• pp.563-569
• /
• 2016

본 논문에서는 철골모멘트골조의 초기 강성과 연성을 동시에 조절하기 위해 기둥-보 휨강도비를 고려한 재분배 기법이 제시된다. 제시되는 기법은 총 구조물량과 기둥-보 휨강도비에 대한 제약조건을 만족시키면서 구조물의 최상층의 변위를 최소화한다. 고려된 설계변수는 구조부재의 단면적을 사용하며, 정식화된 문제로부터 최적의 결과를 얻기 위해 Sequential Quadratic Programming(SQP) 기법을 사용한다. 최상층의 횡변위에 대한 각 부재의 변위기여도를 단위하중법을 통해 구하고, 이를 최상층의 횡변위가 감소하도록 각 부재의 단면을 재설계한다. 각 부재의 변위기여도를 이용하여 부재의 단면을 재설계하는 과정은 구조물의 초기 강성을 향상시키는 효과를 가진다. 동시에, 제시된 기법은 기둥-보 휨강도비를 제약함으로써 구조물의 연성을 조절하도록 한다. 제시된 최적변위설계기법은 철골골조 예제에 적용하여 적용성을 검증한다. 적용한 결과 제시된 기법을 통해 구조물의 초기강성과 연성능력이 조절되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.423-434
• /
• 2001

본 논문은 도로의 선형이 곡선일때, 곡선상에 설치되는 곡선교를 해석함에 있어 에너지법에 기초하여 휨과 순수비틂 효과를 고려한 탄성방정식을 이용한다. 이 탄성방정식은 부정정 구조인 연속곡선박스거더의 정역학적 부정정력을 최소 일의 원리를 적용하여 구한다. 곡선박스거더에 수직단위하중과 단위토크를 작용시켜 전단력, 휨모멘트, 순수비틂모멘트, 그리고 처짐과 회전각에 대한 영향선을 구하며, 실제 하중이 작용할 때 곡선박스거더의 부재력을 구할 수 있도록 하였다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제39권1호
• /
• pp.23-35
• /
• 2004

본 연구에서는 먼저 유한요소해석을 통해 주요 물성계수들이 압입시 하중-변위 곡선형상에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 유한요소 압입해석을 통해 마찰계수의 영향으로 하중-변위 곡선, 시편하부의 단위부피당 변형에너지 및 변형률 주불변량이 바뀌지 않는 최적 압입깊이와 시편하부지점을 선정하였다. 이러한 관찰을 통해 하나의 요소에서 얻어지는 단위부피당 변형 에너지와 변형률 주불변량을 하중-변위 데이터와 모사 시킬 수 있는 무차원 함수를 얻을 수 있었으며, 이 과정에서 예측된 물성계수를 바탕으로 공칭응력-공칭변형률 곡선을 얻을 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제15권2호
• /
• pp.65-75
• /
• 2016

본 연구에서는 최근 적용사례가 급증하고 있는 가압식 그라우팅을 이용한 쏘일네일링의 현장인발시험 자료를 수집하여 데이터베이스를 구성하였으며, 기존의 도해법을 이용한 극한인발저항력 판정법의 문제점을 보완하기 위하여 비선형회귀분석을 이용하여 극한인발저항력을 판정하는 방법을 제안하였다. 비선형회귀분석에 의해 추정된 하중-변위곡선은 현장인발시험 자료와 매우 높은 상관성을 보였으며, 도해법에 의해 판정된 극한인발하중에 비해 평균 29% 정도 크게 판정되었다. 쏘일네일의 하중-변위곡선이 항복하중 이후에 급격한 변위를 보이는 경우에는 S자 성장곡선 회귀모형이 가장 적합하며, 인발하중과 변위의 증가량이 점진적으로 감소하는 파괴거동을 보이는 하중-변위곡선은 점근적 방법이 가장 적합한 회귀모형으로 평가되었다. 본 연구로부터 제안된 단위극한주면 마찰 저항력은 국내 지반특성과 가압식 그라우팅 공법의 특성이 반영된 것으로 해외 연구결과로부터 제시된 설계도표를 이용하던 문제점을 개선함으로써 독자적인 설계기준을 확보하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.193-204
• /
• 2019

본 연구에서는 국내 16개의 무공케이슨 방파제 설계자료를 이용하여 원호활동에 대한 신뢰성분석을 통하여 신뢰성 수준을 분석하였다. 신뢰성 분석을 위하여 지반의 강도 및 단위중량, 피복재와 상치구조물의 단위중량, 상치구조물 상부에 재하되는 하중의 불확실성을 결정하였다. 해석변수의 불확실성을 반영하여 임의로 재현된 무공케이슨 방파제 물성에 대하여 Bishop 간편법을 이용하여 하중 및 저항을 산정하였다. 충분히 많은 회수의 무공케이슨 방파제에 대한 해석을 Monte Carlo Simulation으로 수행하였고, 모든 해석 케이스에 도출된 하중과 저항 값을 수집하여 통계분석을 하였다. Monte Carlo Simulation으로부터 도출되는 파괴확률이 아주 낮은 경우가 파괴확률의 수렴 문제가 발생하여 하중과 저항의 통계특성을 반영하여 FORM(First-Order Reliability Method) 해석을 통해 신뢰수준을 평가하였다. 무공케이슨 방파제의 안전율, 하중 및 저항의 불확실성, 하중 및 저항의 상관성이 신뢰수준에 미치는 영향을 분석하였다.