• Advances in Computational Design
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• 제1권1호
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• pp.79-86
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• 2016

In this study, the three different meta-heuristics namely the Grey Wolf Optimizer (GWO), Stochastic Fractal Search (SFS), and Adaptive Differential Evolution with Optional External Archive (JADE) algorithms are examined. This study considers optimization of the planer frame to minimize its weight subjected to the strength and displacement constraints as per the American Institute of Steel and Construction - Load and Resistance Factor Design (AISC-LRFD). The GWO algorithm is associated with grey wolves' activities in the social hierarchy. The SFS algorithm works on the natural phenomenon of growth. JADE on the other hand is a powerful self-adaptive version of a differential evolution algorithm. A one-bay ten-story planar steel frame problem is examined in the present work to investigate the design ability of the proposed algorithms. The frame design is produced by optimizing the W-shaped cross sections of beam and column members as per AISC-LRFD standard steel sections. The results of the algorithms are compared. In addition, these results are also mapped with other state-of-art algorithms.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.191-201
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• 2006

본 연구에서는 비지지길이 양단에 계단식 단면 변화를 가지는 보에 대해 횡-비틀림 좌굴강도를 합리적으로 산정하기 위 한 새로운 모멘트 구배 수정계수를 개발, 제안하였다. 제안된 식은 건물과 교량에 사용된 보의 양단에 개별 지지만 존재하는 경우와, 슬래브 등이 타설되어 상부플랜지에 연속적인 횡방향 지지가 존재하는 경우로 구분되어 연구되었다. 새로운 모멘트 구배 수정계수식을 개발하기 위하여 유한요소해석 프로그램이 활용되었으며, 제안식은 기존에 발표된 식들과 비교 분석되었다. 구조물에 발생가능한 대부분의 하중조건이 본 연구에 고려되었으나, 본 논문에서는 하나의 집중하중과 등분포하중이 작용하는 경우를 중점으로 기술되었다. 본 연구에서는 비지지길이와 보작용시 적용 가능하도록 식이 개발 제안되었다. 본 논문을 통해 제안된 새로운 모멘트 구배 수정계수식들은 건물과 교량의 설계 및 유지관리 기술자들이 간편하고 경제적인 설계를 유도하는 데 크게 기여할 것이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.467-472
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• 2005

Load/Unload(L/UL) technology includes the benefits, that is, increased areal density, reduced power consumption and improved shock resistance contrary to contact start stop(CSS). It has been widely used in portable hard disk drive and will become the key technology for developing the small form factor hard disk drive. The main objectives of L/UL are no slider disk contact or no media damage. For realizing those, we must consider many design parameters in L/UL systems. In this paper, we focus on the effect of the ramp profile. We can find out the lateral velocities in L/UL process through experiments and simulations for force of voice coil motor and friction force on ramp. And then, we will gain the optimal design of ramp slope to maintain the minimum clearance of suspension dimple and slider with FE model. In special, after finding the point at which air bearing breaks and designing the ramp, we will identify the results for improving unload performance.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.78-85
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• 1999

In this study, I-type girders used as main members of a two span continuous steel bridge, are optimally designed by a Load and Resistance Factor Design method(LRFD) using an numerical optimization method. The width, height web thickness and flange thickness of the main girder are set as design variables, and light weight design is attempted by choosing the cross-sectional area as an object function. The main program is coded with C++ and connected with optimization modul ADS, which is coded with FORTRAN. The results of the program show that the stress constraints of noncomposite section during the initial construction stage become active in the positive moment area and the service limit state constaints become active in the negative moment area.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권2호
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• pp.299-313
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• 2015

In this paper, an optimization process using Genetic Algorithm (GA) that mimics biological processes is presented for optimum design of planar frames with semi-rigid connections by selecting suitable standard sections from a specified list taken from American Institute of Steel Construction (AISC). The stress constraints as indicated in AISC-LRFD (American Institute of Steel Construction - Load and Resistance Factor Design), maximum lateral displacement constraints and geometric constraints are considered for optimum design. Two different planar frames with semi-rigid connections taken from the literature are carried out first without considering concrete slab effects in finite element analyses and the results are compared with the ones available in literature. The same optimization procedures are then repeated for full and semi rigid planar frames with composite (steel and concrete) beams. A program is developed in MATLAB for all optimization procedures. Results obtained from this study proved that consideration of the contribution of the concrete on the behavior of the floor beams provides lighter planar frames.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권12호
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• pp.61-73
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• 2007

본 논문에서는 국내 하중저항계수설계법 개발의 일환으로 구조물기초설계기준에 적용된 항타강관말뚝의 두 정역학적 지지력공식에 대하여 대표적인 신뢰성분석기법인 일차신뢰도법(FORM)과 몬테카를로 시뮬레이션(MCS)을 이용한 강도 높은 신뢰성해석을 수행하고 그 신뢰성수준을 평가하였다. 두 정역학설계법에 대한 저항편향계수는 대표 측정지지력과 설계지지력을 비교함으로써 평가하였다. 국내 정재하시험 및 지반조사 자료를 수집하여 말뚝의 측정 극한지지력을 결정하였고, 정역학적 지지력공식과 Meyerhof 경험식을 이용하여 설계 극한지지력을 산정하였다. 정확하고 효율적인 신뢰성평가를 위해 일차신뢰도법 및 몬테카를로 시뮬레이션 기반의 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 저항편향계수의 통계치를 이용하여 명시적 형태의 간편법인 평균일계이차모멘트법(MVFOSM)과 개선된 방법인 일차신뢰도법 및 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 신뢰성해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 또한 신뢰성 분석에 대한 주요 확률변수의 영향정도와 민감도를 파악하기 위하여 매개변수연구를 수행하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.1001-1008
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• 2006

The main objective of this paper is to compare economical effectiveness of typical methods for checking stability in principal components of steel cable-stayed bridges. Elastic and inelastic buckling analyses are carried out for frame-like numerical models of cable-stayed bridges. The axial-flexural interaction equations prescribed in AASHTO Allowable Stress Design (ASD) and AASHTO Load and Resistance Factor Design (LRFD) are used in order to check the stability of principal components. Parametric studies are performed for numerical models which have the center span length of 300m, 600m, 900m and l200m with different girder depths. Peak values of the interaction equations are calculated at the intersection point between girders and towers. These peak values are considered as a major factor to design of principal components of cable-stayed bridges. As a result, more economical design for girders and towers can be feasible using the inelastic buckling analysis. In addition, LRFD codes are more economical about 20% on the average than ASD codes for all numerical models of cable-stayed bridges.

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

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.345-356
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• 2009

국내 항만의 경사제 피복재는 대부분 Tetrapod이다. Hudson 공식은 국내 항만의 방파제 피복블록의 설계에 가장 많이 사용되는 식이다. 본 연구에서는 Tetrapod에 대한 Hudson 공식의 하중과 저항의 부분안전계수를 산정하였다. 국내 무역항 12곳과 연안항 8곳의 대표단면을 채택하여 하중과 저항의 부분안전계수의 평균과 표준 편차를 산정하였다. 또한 부분안전계수의 평균을 US Army(2006)에서 제안한 부분안전계수와 비교하였다. US Army의 결과와 비교해 볼 때, 하중의 부분안전계수는 비교적 작게 산정되었고 저항의 부분안전계수는 약간 크게 산정되었다. 하지만, 하중과 저항의 부분안전계수를 곱한 전체안전계수는 US Army의 결과와 비슷하다. 연구 결과는 향후 국내 항만의 방파제 피복블록에 대한 최종적인 부분안전계수를 제안하는 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제58권3호
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• pp.597-612
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• 2016

This paper presents an optimization process using Harmony Search Algorithm for minimum weight of steel space frames under earthquake effects according to Turkish Earthquake Code (2007) specifications. The optimum designs are carried out by selecting suitable sections from a specified list including W profiles taken from American Institute of Steel Construction (AISC). The stress constraints obeying AISC-Load and Resistance Factor Design (LRFD) specifications, lateral displacement constraints and geometric constraints are considered in the optimum designs. A computer program is coded in MATLAB for the purpose to incorporate with SAP2000 OAPI (Open Application Programming Interface) to perform structural analysis of the frames under earthquake loads. Three different steel space frames are carried out for four different seismic earthquake zones defined in Turkish Earthquake Code (2007). Results obtained from the examples show the applicability and robustness of the method.