• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.579-585
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• 2017

본 연구는 건축외장재에 케이블을 이용하여 로비공간에 개방성이 확보되고 시공이 간단하여 공사비용을 절감시킬 수 있는 케이블월 시스템을 제안하였다. 제안된 케이블월 시스템은 외장재의 하중을 지탱하기 위해 건축물에 철골구조를 과대하게 설치하는 기존 커튼월 구조와는 다르게 케이블을 철골부재와 철근콘크리트구조로 연결하므로 구조시스템의 단순화와 개방성을 확보할 수 있다. 또한 수직 케이블에 초기장력을 가력 할 경우 케이블접합부에 압축력이 작용되어 유리패널을 효과적으로 가압 고정할 수 있을 뿐만 아니라 풍하중을 효과적으로 구조물에 전달할 수 있게 되었다. 본 연구에서 제안한 케이블월 이론식을 구조해석 프로그램인 MIDAS-GEN에 이용하여 얻어진 해석 값을 구조실험값과 비교한 결과 하중-변형값이 유사한 것으로 나타났으며, 구조실험에 나타난 최대 처짐 값(57.5mm)은 외국 외장재 처짐규준 AAMA(L/60=150mm)보다는 매우 작게 발생되어 제안된 케이블월 시스템을 사용할 경우 구조성능은 충분히 만족하는 것으로 확인되었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.177-177
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• 2011

현재 대부분 사용되는 지하매설물용 뒤채움재는 다짐공법을 많이 사용하고 있으며, 실제로 이러한 방법은 부적절한 다짐으로 인해 침하 및 내구성 저하로 인해 파손을 초래하는 경우가 많다. 이러한 문제를 해결 할 수 있는 하나의 대안으로 유동성 뒤채움재를 이용할 수 있다. 유동성 뒤채움재는 초기 유동성, 시간에 따른 자기 강도 발현 무다짐공법 적용 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 현장발생토사, 정수장슬러지 및 폐타이어분말 등 재활용 재료를 이용한 유동성 뒤채움재의 기본물성을 평가하였다. 각각의 재활용재료에 대한 입도 및 비중을 평가하였고, 최적배합설계를 결정하였으며, 모형 시험과 유한요소 해석을 위한 기본 물성값을 위해 일축압축시험, 삼축압축시험, 공진주시험 등을 수행하였다. 최적배합설계를 산정하는 과정에서 수행한 실험중 대표적인 시험으로 자가수평능력 및 자기다짐등에 필요한 유동성을 판단하는 Flow시험(ASTM D 6133) 결과 기준으로 정한 20cm이상의 값을 얻을 수 있었으며 일축압축강도의 경우 시공 후 유지 보수가 용이한 강도인 $3.0kg/cm^2{\sim}5.6kg/cm^2$이하로 설계하였으며 28일재령 일축압축강도 결과 $3.15{\sim}3.74kg/cm^2$라는 유지보수에 적당한 결과값을 나타내었다. 이 배합이 현장에서 사용이 가능하다는 것으로 판단하고 현장모형시험과 유한요소해석를 통하여 현장에서 사용하였을 때 관의 변형과 관에 작용하는 하중변화를 확인하고 현장모형시험과 유한요소해석 간의 상관관계를 규명하였다. 현장 모형 시험은 현장과 비슷하게 제작된 모형을 이용하였으며 최대한 현장과 비슷한 조건에서 뒤채움재를 타설과정 중과 타설이 완료된 상태에서 7일 양생 후 하중재하와 같이 두가지 경우에서 수직 수평토압, 관의 수직 수평변위, 관의 종단변형을 측정하였다. 유한요소해석 프로그램은 Midas GTS를 이용하여 실시하였으며 관의 변형률, 유효응력을 측정하여 규명하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.581-584
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• 2008

본 연구에서는 판상-링형 구속시험방법의 유효성 평가를 위하여 그 특성을 국내.외에서 제안된 콘크리트 구속수축시험방법과 비교하여 간편하고 정량적인 수축균열 평가방법의 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 판상-링형 구속시험방법의 적정 시험체 치수를 검토하기 위하여 시험체 내부링 직경 100, 150 및 200mm, 시험체 높이 30 및 50mm에 대하여 온도 20${\pm}$3$^{\circ}$C, 습도 60${\pm}$5%의 항온항습조건에서 양생 후 마이다스 프로그램을 이용한 3D Solid 요소의 수치 해석, 건조수축변형, 구속수축응력, 균열면적 및 균열 포인트 측정 등 콘크리트의 구속수축균열 특성을 평가하였으며, 그 결과 콘크리트 링 시험체 내부 링 직경 최소 150mm이상, 높이 50mm에서 변별력 있는 평가가 가능한 것으로나타났다. 본 연구를 바탕으로 향후, 판상-링형 구속시험방법에 있어서 온도, 풍속 등의 환경조건 및 배합조건에 따른 콘크리트의 구속수축균열특성에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.271-280
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• 2011

현재 교량구조물의 진동과 관련된 규정이나 시방지침이 미비한 상태여서 장경간 교량설계시 진동사용성에 대한 검토가 전혀 수행되지 않고 있다. 본 연구는 교량의 진동사용성 평가를 위해 Meister진동감각곡선을 이용하여 동일한 지간 및 도로폭을 가진 단경간 형식별 교량에 대해 해석적인 방법으로 평가를 실시하고자 한다. 구조해석 프로그램 MIDAS를 사용하여 각 교량의 거더는 프레임 요소로 하고 슬래브는 판요소로 모델링하여 설계 차량의 이동하중을 적용하여 시간이력해석을 수행하였다. 시간 이력해석에 의한 처짐 및 가속도 진폭을 Meister의 진동감각곡선을 이용하여 교량형식별 진동사용성을 비교 평가함으로써 장경간 교량의 설계단계에서 진동사용성을 검토할 수 있는 해석적 프로세스를 제시하였고 적절한 방법임을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.131-139
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• 2012

본 연구에서는 도심지 소구경 터널굴착공법에서 파형강판으로 제작된 liner plate의 거동특성에 대해 알아보기 위해 유한요소 해석 프로그램인 MIDAS/GTS를 이용하여 수치해석을 실시하였다. 토피고 변화에 따라 liner plate의 거동특성을 알아보기 위해 토피고는 5 m, 10 m, 15 m, 20 m, 25 m 5가지 각 조건으로 해석을 실시하였다. 수치해석결과 liner plate의 최대변위와 최대축응력은 부재의 하단부에서 발생되며, 최대전단응력의 경우 부재의 천단부에서 발생되는 것으로 확인되었다. 또한 토피고에 따른 liner plate의 변위, 응력, 전단응력의 변화는 있었으나 그 차이가 미미하고 토피고가 증가함에 따라 점점 구조적 안정성이 확보되는 것으로 판단된다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권9호
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• pp.3-10
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• 2018

While computer environments have been dramatically developed in recent years, as the building structures become larger, the structural analysis models are also becoming more complex. So there is still a need to model one shear wall with one finite element. From the viewpoint of the concept of FEA, if one shear wall is modeled by one finite element, the result of analysis is not likely accurate. Shear wall may be modelled with various finite elements. Among them, considering the displacement compatibility condition with the beam element connected to the shear wall, plane stress element with in-plane rotational stiffness is preferred. Therefore, in order to analyze one shear wall with one finite element accurately, it is necessary to evaluate finite elements developed for the shear wall analysis and to develop various plane stress elements with rotational stiffness continuously. According to the above mentioned need, in this study, the theory about a plane stress element using hierarchical interpolation equation is reviewed and stiffness matrix is derived. And then, a computer program using this theory is developed. Developed computer program is used for numerical experiments to evaluate the analysis results using commercial programs such as SAP2000, ETABS, PERFORM-3D and MIDAS. Finally, the deflection equation of a cantilever beam with narrow rectangular section and bent by an end load P is derived according to the elasticity theory, and it is used to for comparison with theoretical solution.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.721-728
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• 2006

지진은 구조물에 막대한 피해를 발생시키는 것으로 보고되고 있으나, 우리나라에 내진설계규정이 도입되기 전인 1988년 이전에 설계된 건물은 이에 대한 대책이 없다. 특히 공동주택의 경우 지진저항요소가 없는 구조물이 다수 있는 것으로 조사되었다. 이러한 구조물에 대하여 내진성능의 정도를 파악하고, 성능지수가 부족한 구조물에 대해서는 적절한 보강이 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 이전의 연구에서 범용 구조해석 프로그램인 MIDAS를 이용하여 모델 구조물의 내진성능을 평가하여 얻어진 내진성능의 부족함을 기초로 5층 규모의 철근콘크리트 벽식 구조물에 상사법칙을 적용하고, 진동대 실험을 수행하여 국내외 규준에 의한 모델 구조물의 내진성능을 평가하였다. 진동대 실험의 경우 실험의 공간적 제약으로 인하여 원형 구조물에 대한 실험을 할 수 없어, 구조물의 원형크기를 상사법칙에 의하여 필요한 규모로 축소하여 제작하였다. 성능수준을 평가해 본 결과 내진설계가 수행되지 않은 구조물은 PGA 등급 0.2g의 지진에 대하여 사용한계수준의 내진성능을 나타내었으며 허용층간변위를 평가해 본 결과 0.2g의 지진등급까지만 허용한계수준의 층간변위를 나타내어 내진성능에 대한 보강이 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.469-477
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• 2017

본 논문에서는 실제 공연장을 예제 건물로 하여 공연장에 발생한 진동을 측정한 결과를 바탕으로 공연장 구조물의 안전성에 대해 해석적으로 평가하였다. 수치해석 프로그램은 MIDAS GEN을 사용하였으며, 바닥판은 합성효과를 고려하여 모델링하였다. 해석결과 진동계측실험을 통해 구한 바닥판 고유진동수와 유사한 결과를 보였다. 또한 군중의 율동에 의한 동적하중을 시간이력해석으로 해석하여 진동계측 실험과 유사한 수준의 바닥판 가속도 응답을 확인하였다. 이 모델을 사용하여 예제 공연장의 최대관람인원인 400명의 집단율동 시 발생하는 상황에 대하여 분석하였다. 그 결과 기둥과 보의 가해지는 외력은 설계 내력을 하회하여 안전성에 문제없음을 확인하였다. 또한 공연 시 발생하는 수평방향 진동수준은 지진하중의 2% 수준으로 수직수평 모두 안전성에 문제가 없는 것을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권1호
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• pp.39-46
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• 2017

최근 건축물의 기초는 구조체의 안정성과 연관하여 두꺼운 매스콘크리트 형태가 설계되어지고 있다. 그런데, 이와 같은 매트 매스콘크리트는 800mm 이상의 두꺼운 부재로 설계되는 경우가 많아짐에 따라 수화열에 의한 균열이 문제점으로 제기 되고 있다. 이에, 본 연구에서는 상 하부를 구분하여 타설하는 실무조건을 고려하여, 컴퓨터 프로그램상으로 하부와 상부의 최적치를 도출한 다음, 실구조체에 적용 해석치와 실측치간을 비교하므로서 효율적인 수화열균열 저감방안을 제안하고자 하였다. 그 결과, 상 하부 타설 콘크리트간의 저발열 배합정도를 고려한 수화발열량차 적용은 침하균열 방지 및 수화열 균열제어에 효과적인 것으로 밝혀졌다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.15-22
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• 2022

본 논문에서는 유한요소해석을 통한 모듈러 구조물 접합부의 힌지접합부 연구에 관하여 소개한다. 모듈러 구조물은 모듈과 모듈을 적층하는 방식으로 공사를 진행하여 단위 모듈간의 기둥 및 보의 일체성을 기대하기 어려운 특성을 가지고 있다. 그러나 현 모듈러 설계 시 이러한 구조적 특성을 무시하고 횡력에 대한 모멘트전달을 고려하여 기존 강구조와 동일한 방식으로 해석하고 있다. 더구나 모멘트접합을 체결하기위해 모듈러 외부뿐만 아니라 내부에서 볼트 체결이 이루어져 조립 후 마감을 추가하는 불합리한 상황도 발생한다. 이러한 일체성을 기대하기 어려운 특성을 고려하기 위하여 힌지접합을 활용한 모듈러구조시스템을 제안하였다. 논문에서는 기존의 모멘트접합부에서 힌지접합부로 변경하였을 때 하중의 전달을 확인하기 위하여 이전 다른 연구에서 활용되었던 가위 모델을 변형한 변형 가위 모델을 고안하여 접합부의 기본 이론을 제안·검토하였고, 기본을 바탕으로 계산된 결과는 구조해석 프로그램인 마이다스 젠과 비교하여 검증하였다. 추가적으로 기존 모멘트접합부로 설계되었던 모듈러구조물을 힌지접합부로 변경하여 부재내력 및 사용성을 검토하였다.