• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.673-682
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• 1997

이 논문에서는 회전관성과 전단변형이 변화곡률 아치의 고유진동수에 미치는 영향을 분석하였다. 임의의 변화곡률을 갖는 등단면 아치의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하였으며, 유도된 미분방정식에 회전-회전, 회전-고정 및 고정-고정의 단부조건을 갖는 포물선, 원호 및 타원 아치를 적용하여 수치해석하였다. 해석결과로서 무차원 변수인 아치높이 지간길이비 및 세장비 변화에 따론 최저차 4개의 무차원 고유진동수를 산출하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권1호통권68호
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• pp.81-89
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• 2004

구조물과 같은 아치의 진동해석은 많은 산업분야에서 다양하게 적용되기 때문에 공학적 문제에 중요한 주제이다. 특히 변화하는 단면형상을 가지는 아치는 질량이나 강도를 최적화 하거나 특별한 구조물이나 요구조건들을 만족하기 위해서 폭넓게 사용되어 진다. 최근에는 일반화 미분구적법(GDQM)이나 미분변환법(DTM)은 각각 Shu와 Zou에 의해서 제안이 되었다. 연구에서는 변화하는 단면형상을 가지는 아치의 진동해석이 일반화 미분구적법과 미분변환법을 적용하였다. 변화하는 단면형상을 가지는 아치에 대하여 지배방정식이 유도되어졌으며, 미분변환과 일반화 미분구적법의 개념이 간단히 소개되었다. 변화하는 단면형상을 가지는 아치의 무차원화된 고유진동수가 다양한 경계조건에 대해서 구해졌으며, 이러한 방법들에 의해서 얻어지는 결과들은 선행연구와 비교 되어졌다. 일반화 미분구적법과 미분변환법은 변화하는 단면형상을 가지는 아치의 진동문제를 해석함에 있어서 빠른 수렴, 정확도, 효율성, 유효성을 보인다.

• 한국농공학회지
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• 제43권4호
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• pp.89-96
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• 2001

In this study non-linear finite element analysis of dynamic response of steel arch under partially distributed dynamic load was discussed. Material and geometric non-linearities were included in finite element formulation and steel behavior was modeled with Von Mises yield criteria. Either radial or vertical dynamic load was dealt in numerical examples. Normal arch and arch with maximum shape imperfection of L/11,000 were studied. The analysis results showed that maximum displacement at the center of arch was occurred when 70% of arch span was loaded. The maximum displacement at a quarter of arch span was occurred when 50% of arch span was loaded and the displacement was larger than that of center of arch. Ratio of arch rise to arch span within 0.2∼-.3 seems to be appropriate for arch under radial or vertical load.

• 건축역사연구
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• 제7권4호
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• pp.191-198
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• 1998

로마의 판테온은 고대 로마 시대의 건축 유구 중에서 그 원형을 가장 잘 유지하고 있는 건축물중의 하나이다. 않은 부분이 헐리거나 다시 지어졌음에도 불구하고 대형 로툰다와 벽체, 그리고 포티코는 아직도 원래의 장중한 모습을 그대로 지니고 있다. 직경 43.3M의 로툰다 내부는 그와 같은 높이인 돔 상부에 뚫려있는 직경 8.1M의 '눈'(Oculo)을 통해 들어오는 햇빛만으로 밝혀진다. 판테온은 정 남-북으로 방위를 잡았고 포티코는 로툰다의 정 북 방향으로 놓였다. 어떤 건축물이 정 방위하는 것은 그 자체로 매우 특이한 일이다. 이집트의 피라미드, 메소포타미아의 지구라트 등이 그러한 예에 해당한다. 이는 개략적인 정 방위와는 근본적으로 다른 배치 개념인 것이다. 필자는 그 중에서도 특히 정 남-북 방위를 잡은 경우는 일사각과 뗄 수 없는 관계가 있다고 믿는다. 이집트의 피라미드가 정 사각추 라는 단순한 기하학적 형태를 지닌 것처럼 판테온도 구형 및 원통형이라는 단순한 기하학적 형태를 지녔다. 돔 상부의 '눈'을 통해 들어오는 원형의 햇빛은 마치 규칙적으로 돌아가는 탐조등처럼 하루하루 로툰다 내부를 비추며 돌아간다. 햇빛은 당연히 규칙적으로 돌아가는 것이다. 그렇다면 햇빛과 판테온의 형태 사이에 어떤 관계가 있을 수 있으리라고 추정할 수 있다. 필자는 이러한 관계를 찾기 위해 scanning한 판테온 도면 위에, autocad로 로마의 위도에 맞춘 해의 궤적도를 그리는 작업을 했다. 기대했던 만큼의 결과는 아니었지만 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. (1) 포티코 앞쪽 지붕 정점은 동지일 정오 돔의 그림자와 만난다. (2) 포티코 앞쪽 기둥열의 평면상 중심선은 돔의 입체적 중심에서 그린 동지일 정오 해의 고도각과 일치한다. (3) 춘, 추분 정오, '눈'을 통해 들어오는 햇빛은 로툰다 출입구 아치를 지나 포티코 바닥에 특이한 형태의 빛을 만든다. 이는 춘, 추분 정오에만 만들어지는, 아치의 원호와 '눈'의 원호가 만나서 만드는 특이한 형태의 빛이다. 여기서 판테온이 춘, 추분을 정시(定時)하기 위한 일종의 해시계였다는 가설이 성립될 수 있다.

• 한국농공학회지
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• 제43권3호
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• pp.85-93
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• 2001

In this study, a computer program considering shape imperfections of arch under dynamic loading was developed. The shape imperfection of arch was assumed as higher degree polynomial expressed as $\omega$$_{i}$ = $\omega$$_{o}$ (1-(2$\chi$/L)$^{m}$ )$^n$and sinusoidal curve such as $\omega$$_{i}$ = $\omega$$_{o}$ sin(η$\pi$$\chi$/L). In finite element formulation, the material nonlinear behavior was assumed the elasto-viscoplastic model highly corresponding to the real behavior of the material and the geometrically nonlinear behavior was modeled using Lagrangian description of motion. Also, the behavior of steel was modeled by applying yield criteria of Von Mises. The developed program was applied to the analysis of the dynamic behavior for the clamped beam subjected to the concentrated load at midspan and the results were compared with those from other research to investigate accuracy of the presented finite element program. In numerical examples, the shape imperfections of L/500, L/1,000 and L/2,000 were considered and the modes of shape imperfections of the symmetric and antisymmetric were adopted. The effects of the shape imperfections on the dynamic behavior of arch were conspicuous and results of analysis indicate that the reasonable values of arch rise to arch span ratio ranged between 0.1 and 0.3.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.1-14
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• 1991

평면내에서의 비틀림에 대한 강성도를 갖는 3절점 삼각형 shell요소를 사용하여 박판으로 이루어진 곡석 또는 직선부재의 선형 탄성좌굴 해석을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발 하였다. 판의 좌굴 해석과 보의 횡 비틈 좌굴해석을 통하여 본 프로그램의 타당성을 입증하였고, 이를 순수 휨을 받는 양단의 단순지지된 원호 아치의 좌굴해석에 적용시켜 그 결과들을 다른 연구 결과들과 비교 검토하여 보았다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.1254-1259
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• 2001

This paper deals with the free vibrations of circular arches with variable cross-section. The differential equations governing free, in-plane vibrations of tapered circular arches, including the effects of rotatory inertia, shear deformation and axial deformation, are derived and solved numerically to obtain frequencies and mode shapes. Numerical results are calculated for the quadratic arches with hinged-hinged and clamped-clamped end constraints. Three general taper types for a rectangular section are considered. The lowest four natural frequencies and mode shapes are presented over a range of non-dimensional system parameters： the subtended angle, the slenderness ratio and the section ratio.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.182-188
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• 1991

구조물의 비선형 거동을 추적 조사하는 비선형 유한요소 해석에서 하중증분을 사용하는 Newton-Raphson방법은 임계점 근처에서는 수렴이 안되는 단점을 갖고 있으므로 구조물의 거동이 심한 비선형 경로(nonlinear path)를 포함하고 있는 구조물의 거동을 조사하기 위해서는 Newton-Raphson 방법의 부가적인 수정이 필요하다. Newton-Raphson 방법의 수정보완 방법으로 Riks에 의해 제안된 구속조건식을 사용하여 반복계산하는 arc-length method로써 접선강성벡터에서 수직인 방향으로 접근하는 방법(normal arc-length method)과 접선강성벡터가 원호를 그리며 비선형 경로에 접근해 가는 방법(cylindrical arc-length method)을 사용하였으며 또한 각 단계에서 비선형의 정도에 따라 arc-length를 조절하는 자동하중 증분법을 사용하였다. 비선형 수치해석의 예로 경사진 외팔보, 단순 아치구조, 쉘 구조 및 편심 보강평판의 비선형 거동을 추적 조사하였다.