• 제목/요약/키워드: 소성설계

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개선소성힌지해석과 유전자 알고리즘을 이용한 반강접 강골조의 이산최적설계 (Discrete Optimum Design of Semi-rigid Steel Frames Using Refined Plastic Hinge Analysis and Genetic Algorithm)

  • 이말숙;윤영묵;강문명
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권2호통권69호
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    • pp.201-213
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    • 2004

  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘과 보-기둥 접합부, 부재, 그리고 구조물 전체의 재료 및 기하학적 비선형 거동을 고려할 수 있는 개선소성힌지해석 방법을 접목시킨 평면 반강접 강골조 구조물의 최적설계법을 제안하였다. 개선소성힌지해석에서는 강골조 구조물의 기하학적 비선형성을 고려하기 위해 보-기둥 요소의 안정함수를 사용하였으며, 재료적 비선형성을 고려하기 위해 잔류응력, 소성힌지, 반강접 접합부 그리고 기하학적 불완전성 등에 의한 점진적인 강성감소모델을 사용하였다. 최적설계시 마이크로 유전자 알고리즘과 재생산을 위한 개체 선택 도구로 토너먼트 선택방법을 사용하였으며, 적합도 함수는 목적함수 및 벌칙함수로 나타낸 무제약 함수값의 조합으로 구성하였다. 목적함수로는 구조물의 중량을, 제약조건으로는 하중-저항능력, 사용성, 연성도, 그리고 시공성에 관한 기준을 사용하였다. 강접 및 반강접 접합부를 갖는 강골조 구조물의 최적설계결과의 비교를 통해 본 연구에서 제시한 방법의 적합성을 검증하였다.

  • PDF KSCI

고속철도에서의 소성침하를 고려한 강화노반 설계기법 개발 (Development of Design Method for Reinforced Roadbed Considering Plastic Settlement for High-speed Railway)

  • 최찬용;최원일;한상재;정재현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권9호
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    • pp.55-69
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    • 2013

  • 본 설계법은 기존 탄성이론에 근거한 강화노반 설계방법의 대안으로 노반의 소성침하와 열차 반복하중에 따른 응력-변형 특성을 고려한 노반 설계 방법이다. 특징은 설계자가 요구하는 허용설계기준에 따라 교통하중과 열차 년간 통과톤수에 따라 노반의 탄성변위 뿐만 아니라 소성침하량을 평가할 수 있다. 본 설계법을 이용하여 허용 탄성 및 소성 침하량, 열차 속도 및 총통과톤수등의 설계조건을 고려하여 호남고속철도 표준노반단면에 적용하였다. 그 결과 노반의 회복탄성계수 모델인자($A_E$), 일축압축강도, 흙 재료 종류 등의 요구수준 등을 평가할 수 있다.

  • https://doi.org/10.7843/kgs.2013.29.9.55 인용 PDF KSCI

단일 현장타설말뚝의 설계시 지반 모델링 방법 (Soil Modelling Method to Design Bent Foundation with Drilled Shaft Pier)

  • 전경수;한경봉;송필용
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.368-376
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    • 2010

  • 암반의 심도가 얕은 국내지반에서는 푸팅을 사용하지 않는 벤트기초가 매우 경제적인 공법이다. 현장타설말뚝을 이용한 벤트기초공법은 탄성설계로 제한하여 설계를 수행하여 왔으나, 도로교 설계기준에서 제시하는 소성설계를 적용하는 경우 소성힌지 발생지점이 지중에 위치하여 유지관리가 불가하고 소성힌지부에 적용하는 심부구속 철근의 간격 및 보강범위에 대한 기준 제정이 필요하다. 또한 지반의 소성 거동을 모델링 하는 것은 구조 해석시 실무적으로 매우 어려움이 많아 정밀한 해석이 필요하지 않는 경우에 대한 근사 해석법 제시가 필요하다. 본 논문에서는 직경 1m의 현장타설말뚝을 사질토지반에 시공하여 지상 4m 높이에서 반복 재하시험을 수행하여 지반 및 말뚝의 거동을 파악하였으며, 기둥으로서의 거동을 함께 파악하였다. 소성힌지를 지상부에 유도하기 위하여 직경을 변화시키거나, 지중에 강관을 삽입하는 방법을 적용하였으며, 실험결과에 대하여 선형탄성 및 p-y 곡선등 다양한 예측방법과 교량에 대한 모의 설계를 통하여 지반 모델링 방법에 따른 해석결과를 비교하였으며, 실무적으로 적용할 수 있는 설계기준을 제시하였다.

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