프리스트레스하중이 작용되는 강합성교인 PSSC 교량에서 프리스트레스의 효과와 단면의 변형에 따른 텐던의 변형의 영향을 밝히기 위해 교량지간 25m~45m의 최적화된 표준단면에 대해 고정하중 및 활하중이 작용될 때 합성전 후에 발생하는 부재내의 변형도 및 응력변화와 허용응력 한계상태, 항복응력 한계상태 및 강도한계상태의 단면력과 부재내의 변형도 및 응력변화를 구한다. 또한 거더의 처짐 및 응력과 휨강도를 변수로 하는 한계상태들을 가정하고 이에 대한 신뢰도 분석을 수행하였다. 표준 PSSC 교량의 경우 하중 및 저항계수를 적용하여 설계하는 미국 설계기준의 목표신뢰도지수 값이 3.5 임과 비교하면, 허용응력을 기준으로 설계한 단면은 강도에 대하여 상당히 높은 수준의 신뢰도지수를 보임을 알 수 있다.
In the present study damage behavior of resilient sleepers on concrete ballasts is analyzed. Cracks of resilient sleepers in a railway track system are concentrated on inside of blocks to which the tie bars are connected. Finite element analysis is performed by dividing a block into the straight section and the curved section according to the load condition of the resilient sleeper, and limited the interpretation within the range of resilience. In addition, the value of stress obtained from the interpretation was compared with the allowable stress of concrete to determine the safety. According to the result of numerical analysis, compared with the stress before unequal settlement, the tensile stress of the inside of the block increased significantly after the settlement considering the entire block, and the tensile stress of this part exceeded the allowable stress of concrete, so was undesirable in terms of safety. In reality, the arrangement of tensile stiffeners inside blocks connected to tie bars is improper in the design of resilient sleepers, and when unequal settlement occurs, tensile stress increases on this part and consequently causes cracking damage. It is necessary to arrange wire meshes or tensile reinforcing bars in a structurally safe way to reinforce the inside of blocks on which cracks are concentrated.
시험 설계된 초장대 사장교의 고주탑을 지지하는 대수심 대형 복합기초의 지중 대구경 현장타설말뚝을 허용응력 설계법으로 설계하고, 지지력에 대한 신뢰성 해석을 통해 파괴확률을 평가하였다. 말뚝의 지지력에 대한 허용응력 설계 결과를 신뢰성 해석으로 분석하였으며 파괴확률은 CFEM의 경우 0.12 %, 한국도로공사기준 방법의 경우 0.0002 %, 구조물기초설계기준의 경우 0.003 %였다. 허용응력 설계에서는 안전율 3을 적용하여 대구경 현장타설말뚝의 허용지지력을 구하였으며, 그 결과에 대한 신뢰성 해석을 실시하였다. AASHTO(2007)에서 제시하고 있는 파괴확률($P_f$) 0.02 %일 때 CFEM 방법에서는 근입 깊이가 25 % 만큼 증가하였으며 한국도로공사기준(KHCC)에서는 근입깊이를 60 %, 구조물기초설계기준(SFDC)에서는 근입 깊이를 89 % 만큼 감소시킬 수 있었다.
국토면적의 약 64%가 산림으로 구성되어 OECD 국가 중 네 번째로 산림면적의 비율이 높은 편임에도 원목 생산보다는 녹화에 초점을 맞추어 진행된 조림의 결과로 국내 목재자급률은 약 16.2%에 불구하다. 본 연구에서는 국산 간벌재로부터 소경각재를 생산하여 다중접착을 통해 기둥과 보 등의 다양한 구조용 집성재 제조하기 위하여 핑거조인트가 포함된 소경각재의 휨 성능을 핑거조인트가 없는 소경각재의 휨 성능과 비교하였으며 시험결과를 ASTM D2915에 따라 통계처리를 실시하여 허용응력을 산출하고 상호 비교 평가하였다. 기존의 구조용 집성재 생산라인에서 50 mm 이하의 층재에 대하여 사용하였던 핑거조인트 기계를 사용하여 제조된 핑거조인트 소경각재는 핑거조인트가 없는 부재에 비하여 50% 이하의 휨강도를 나타낸 반면 개선된 핑거조인트 방법을 적용하여 제조된 핑거조인트 부재는 약 80% 정도의 휨강도를 나타내었다. 또한, ASTM D 2915에 따라 핑거조인트가 없는 소경각재 및 핑거조인트가 포함된 소경각재의 허용 휨응력은 각각 12 MPa 및 11.4 MPa로 나타났다. 핑거조인트가 있는 소경각재의 경우에 핑거조인트가 없는 부재보다 강도의 편차가 적었으며, MOR은 약 80% 수준을 나타내었으나 허용 휨응력은 약 95% 수준을 나타내었다.
In this paper, two algorithms are presented for the optimum design of geometrically nonlinear steel space frames using tabu search. The first algorithm utilizes the features of short-term memory (tabu list) facility and aspiration criteria and the other has long-term memory (back-tracking) facility in addition to the aforementioned features. The design algorithms obtain minimum weight frames by selecting suitable sections from a standard set of steel sections such as American Institute of Steel Construction (AISC) wide-flange (W) shapes. Stress constraints of AISC Allowable stress design (ASD) specification, maximum drift (lateral displacement) and interstorey drift constraints were imposed on the frames. The algorithms were applied to the optimum design of three space frame structures. The designs obtained using the two algorithms were compared to each other. The comparisons showed that the second algorithm resulted in lighter frames.
This work presents a new method to deal with buckling constraints. The mathematical optimization process of truss structures proposed earlier by the author has been proved to be the most rigorous method. The inclusion of buckling constraints, however, gives rise to a new problem The allowable compression stress of a member changes from one design iteration to another. This changing stress limit creates a good deal of noise in selecting active constraints and makes the solution process unstable. This problem can be overcome by introducing relaxation parameters. This work, however, aims at establishing a more rigorous method by containing the allowable compression stress in the left hand side of the associated constraint.
본 연구에서는 가압열충격 사고로 소형 냉각재 상실사고를 가정하여 냉각재의 온도와 압력의 이력으로 부터 용기 벽의 온도분포를 구하고, 이로 부터 열응력과 압응력을 해석적으로 구하였다. 또 균열 선단에서의 응력강도계수와 파괴인성치를 ASME코드의 방법을 이용하여 구하였고, 이들을 시간에 따라 비교하여 균열의 진전여부를 평가하였다. 원자로 용기 벽에 존재하는 여러 형태의 균열이 견딜 수 있는 최대 기준무연성천이온도를 결정하였으며 평가 결과에 대하여 고찰하였다.
The purpose of this paper is to evaluate the structural integrity of a reactor pressure vessel subjected to the pressurized thermal shock(PTS) during the transient events, such as main steam line break(MSLB) and small break loss of coolant accident(SBLOCA). For postulated surface or subsurface cracks, variation curves of stress intensity factor are obtained by using the three different methods, including ASME section XI code anlysis, the finite element alternating method and the finite element method. From the stress intensity factor curves, the maximum allowable nil-ductility transition temperatures(RT/NDT/) are determined by the tangent criterion and the maximum criterion for various crack configurations and two initial transient events. As a result of the analysis, it is noted that axial cracks have smaller maximum allowable RT$_{NDT}$ values than same-sized circumferential cracks for both the transient events in the case of the tangent criterion. Axial cracks have smaller RT$_{NDT}$ values than same-sized circumferential cracks for MSLB and circumferential cracks have smaller values than axial cracks for SBLOCA in the case of the maximum criterion.
This study investigates the structural analysis result with vibration and fatigue on 3 kinds of bicycle saddle models. When the static load applies on the upper plane of model, maximum stress becomes within the allowable stress in case of model 1. As the value of Stress or deformation becomes lower on the order of model types 1, 2 and 3, these models become more stabilized or safer at durability in this order. On the vibration analysis, model type 1 has the maximum stress or deformation more than 5 times by comparing with model type 1 or 2. Model type 1 becomes most excellent on vibration durability. As maximum displacement due to vibration happens in case of model type 3, it becomes unstabilized. But the stresses of model types 1, 2 and 3 become within the allowable stress and these models are considered to be safe. At the status of the severest fatigue load, model type 3 becomes safer than model type 1 or 2. This study result is applied with the design of safe bicycle saddle and it can be useful to improve the durability by predicting prevention against the deformation due to its vibration and fatigue.
In re-assessing the Jacket-type fixed steel structures, the current standards often allow the simplicity of corrosion sections using local buckling or equivalent section approach to applying empirical formulae of frame stress and resistance analyses. However, those approaches can lead to significant errors for non-uniform corroded frames in a specific area, including force distribution, stress, and allowable strength of the tubular section, compared to the actual cases. This paper investigates a suitable approach to determine the actual stress on non-uniform corroded tubular frames under compression through the non-linear ABAQUS model by considering the effect of large deformation on the frame axis and the frame section. There are 3 scenarios of interest. In the 1st and 2nd scenarios with simple corrosion cases, the stress ratios using the numerical model and theoretical formulae correspond to the calculation of allowable strength reduction ratios in standards. However, scenario 3, which describes non-uniform corroded sections based on survey data, provides considerable differences in results. Therefore, it proves the reliable and effective results when using this method to analyze the resistance of the actual corroded section in the Jacket platforms.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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