• Advances in concrete construction
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• 제2권1호
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• pp.57-75
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• 2014

This paper presents an analysis of the results of an experimental program on the performance of a novel configuration of a hybrid FRP-concrete beam. The beam section consists of a GFRP pultruded profile, a CFRP laminate, and a concrete block all wrapped up using filament winding. It was found that the thickness of the concrete block and the confinement by the filament-wound wrapping had a profound effect on the energy dissipation behaviour of the beam. Using a shear punching model, and comparing the predicted results with the experimental ones, it was found that beyond a given value of the concrete block thickness, the deformational behaviour of the beam shifts from brittle to ductile. It was also found that the filament-wound wrap had many benefits such as providing a composite action between the concrete block and the GFRP box, improving the stiffness of the beam, and most importantly, enhancing the load carrying ability through induced confinement of the concrete.

• Computers and Concrete
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• 제1권3호
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• pp.355-369
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• 2004

This paper presents a study of four finite element techniques that can be used to model slabon-beam highway bridges. The feasibility and correctness of each modeling technique are examined by applying them to a prestressed concrete I-beam bridge and a prestressed concrete box-beam bridge. Other issues related to bridge modeling such as torsional constant, support conditions, and quality control check are studied in detail and discussed in the paper. It is found that, under truck loading, the bending stress distribution in a beam section depends on the modeling technique being utilized. It is observed that the behavior of the bridge superstructure can be better represented when accounting for composite behavior between the supporting beams and slab.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.120-125
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• 2000

A heddle frame is the major part of a loom that produces woven cloth by insertion of weft yarns between warp yams. Warp yarns are manipulated by many heddles fixed in a heddle frame. Recently, the up and down speed of heddle frames has been increased much for the increase of productivity, which induces higher inertial stresses and vibrations in the heddle frame. The heddle frame has the rectangular cross-section. For the design of box type beams of rectangular cross-section, extensional stiffness EA, flexural stiffness El, and torsional stiffness GJ as well as the vibration characteristics are important and should be simultaneously considered. Tn this paper, the vibration characteristics of the composite and the composite sandwich beams for high-speed heddle frame were tested by impulse frequency response.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제9권2호
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• pp.41-47
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• 2008

The nonlinear structural analyses of high-aspect-ratio structures were performed. For the high-aspect-ratio structures, it is important to understand geometric nonlinearity due to large deflections. To consider geometric nonlinearity, finite element analyses based on the large deflection beam theory were introduced. Comparing experimental data and the present nonlinear analysis results, the current results were proved to be very accurate for the static and dynamic behaviors for both isotropic and anisotropic beams.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.9-14
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• 2008

곡선교의 경우 구조적인 기능이나 미관을 고려하여 강상자형교의 사용이 증가하고 있다. 강상자형교는 비틀림에 대한 강성이 뛰어나고 폐합단면을 가지므로 개단면에 비해 부식에 대해서 유리하며 가설 시에도 안정성을 갖는 장점이 있다. 곡선 강상자형교의 설계는 관용적으로 가로보의 강성을 이용하여 윤하중 횡분배를 유도하는 격자해석으로 실시되고 있다. 본 연구에서는 곡선강상자형교에 대하여 유한요소 해석을 실시하여 곡률, 가로보 및 다이아프램이 윤하중의 횡분배에 미치는 영향에 분석하였다. 해석결과 곡선교에서 곡률은 횡분배에 큰 영향을 미쳤으며 곡률이 증가할수록 분배계수가 증가하는 것을 알 수 있었다. 지점부 다이아프램 외에 지간 중앙에 설치되는 다이아프램 1개는 윤하중의 횡분배와 구조적 안정성에 크게 기여하였으나 추가적인 다이아프램의 설치는 하중의 횡분배에 크게 영향을 주지 못하였다. 콘크리트 슬래브 강성은 가로보에 의한 횡분배 효과보다 크게 나타난 것으로 곡선 강박스교 설계 시에는 콘크리트 슬래브 강성의 횡분배 효과를 고려하여야 할 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.641-648
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• 2013

보 구조물들은 보다 우수한 성능을 위하여 다양한 형태의 보강재 또는 단면 형상을 가지게 된다. 강성재단을 설계에 적용하기 위해서는 강성재단에 의해서 발생하는 연계 거동을 정확하게 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 문헌에서 보고된 복합재료 보의 특이한 연계거동(면외 굽힘-전단 연계)을 실험적으로 확인하기 위하여, 등가의 동적 연계거동을 나타내는 강성재단 된 등방성 박스보를 제작하였다. 제작된 시편의 주파수 및 모드 형상 등의 동적 특성을 3 차원 유한요소해석과 비교 검토하여, 문헌에 보고된 특이한 전단 연계 거동이 발생함을 확인하였다. 이러한 거동은 보강재의 적절한 배치를 통해 원하는 방향으로 강성재단 될 수 있고, 얻어진 연계 거동은 다양한 분야에 응용될 수 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제10권3호
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• pp.261-279
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• 2010

Generally, a box tube, which is used for an existing square CFT structure, is made by welding four plates. The manufacturing efficiency of this steel tube is poor, and it also needs special welding technology to weld its internal diaphragm and the through diaphragm. Therefore, an interior-anchor-type square steel tube was developed using the method of cold-forming thin plates to prevent welding of the stress concentration position, and to maximize the section efficiency. And, considering of the flow of beam flange load, the efficiency of erection and the weldability of the diaphragm to thin walled steel column, the external diaphragm connection was selected as the suitable type for the welded built-up square CFT column to beam connection. And, an analytical study and tests were conducted to evaluate the structural performance of the suggested connection details and to verify the suggested equations for the connection details. Through this study, the composite effect of the internal anchor to concrete, the resistance and stress distribution of the connections before and after the existing column is welded to the beam, the effective location of welding in connection were analyzed.

• Steel and Composite Structures
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• 제10권6호
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• pp.489-500
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• 2010

The rigid connections of I-beams to Rectangular Hollow Sections (RHS) in steel structures usually behave as semi-rigid connection. This behavior is directly related to the column face deformation. The deformation in the wall of RHS column in the connection zone causes a relative rotation between beam end and column axis, which consequently reduces the rigidity of beam-column connection. In the present paper, the percentages of connection rigidity reduction for serviceability conditions are evaluated by using the finite element analysis. Such percentages for RHS columns without internal stiffeners are considerable, and can be calculated from presented graphs.

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.303-308
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• 2022

PIC(Piecewise Integrated Composite)는 적층 복합재의 기계적 특성을 향상시키기 위해 다양한 적층 순서를 모자이크 방식으로 할당하여 복합 구조를 설계하는 새로운 개념이다. 또한 머신 러닝은 인공 지능의 하위 범주로, 컴퓨터가 데이터에서 지속적으로 학습하고 데이터를 기반으로 예측하는 능력을 개발한 다음 추가 프로그래밍 없이 조정하는 과정을 의미한다. 본 연구에서는 구조적 강성을 높이기 위해 기계학습을 기반으로 넓고 얇은 LCD 디스플레이를 운반 및 이송하기 위한 테이퍼 박스형 빔형 PIC 로봇 암이 설계되었다. 필수 학습 데이터는 예비 FE 해석 과정에서 유한 요소 모델 중 의도적으로 배치된 참조 요소에서 수집되었다. 또한 인장, 압축 또는 전단과 같은 지배적인 외부 하중 유형을 판단하기 위해 각 유한 요소에 대한 3축 특성 값을 얻었다. 학습 데이터를 이용하여 머신 러닝 모델을 훈련하고 평가되었으며, 정확도 레벨을 만족한 머신 러닝 모델을 이용해 요소의 로딩 유형을 예측하였다. 특정 하중 유형에 대해 우세한 것으로 알려진 세 가지 유형의 적층 각도 순서가 PIC 로봇 암에 모자이크 방식으로 할당되었습니다. 이후 굽힘형 FE 해석을 수행한 결과 PIC 로봇 암이 기존의 단일 적층 각도 순서로 제작된 복합재 로봇 암에 비해 강성이 증가된 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.337-347
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• 2011

본 논문에서는 콘크리트 채움 U형 강재보와 강재 H단면 기둥으로 구성된 접합부의 내진 성능을 평가하였다. 접합부 내진성능을 평가하기 위하여 세 개의 보-기둥 접합부 실험체를 반복주기하중에 대하여 실험하였다. 합성보는 콘크리트 슬래브와 스터드를 이용하여 일체화 되었으며, 슬래브에는 부모멘트를 위한 철근이 배치되었다. 접합부 상세를 실험 변수로 하였으며, 보 접합부의 강화방안 및 약화방안, 합성효과의 정도를 고려하였다. 합성보의 춤은 슬래브 두께를 포함하여 600mm이며, 강재보와 슬래브의 철근은 H형강 기둥과 용접을 통해 접합하였다. 접합부 강화방안은 합성보 플랜지에 덧댐플레이트를 용접하였으며, 약화방안으로서 소성힌지 발생지점에 채움콘크리트 안에 스티로폼을 삽입하였다. 실험 결과 완전합성 실험체는 강도와 변형능력, 에너지 소산에 있어서 우수한 성능을 보여주었다. 변형능력은 특수모멘트골조 기준인 4% 이상의 회전각을 발휘하였다.