• 국제초고층학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.49-72
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• 2017

The Guangzhou International Finance Centre (IFC) is a landmark building that symbolizes the emerging international strength of Guangzhou, China's third largest city. It is also one of the dual iconic towers along the main axis of Guangzhou Zhujiang New Town. Arup adopted a total engineering approach in embracing sustainability and aiming at high efficiency solutions based on performance-based design principles covering structures, building services, fire engineering, vertical transportation, and façade performance to constitute an efficient and cost-effective overall building design. Through dynamic integration of architectural and engineering principles, Guangzhou IFC represents a pioneering supertall building in China. It adopts a diagrid exoskeleton structural form that is clearly expressed through the building's façade and gives the building its distinctive character. The aerodynamic shape of the building not only presents the aesthetic quality of elegant simplicity, but also reduces the effects of wind, thereby reducing the size and weight of the structure. State-of-the-art advanced engineering methods, such as optimization techniques and nonlinear finite element modelling, were applied in parallel with large-scale experimental programs to achieve an efficient and high-performance design taking into account the constructability and cost-effectiveness for a project of this scale.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제2권3호
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• pp.269-282
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• 2015

Civil structures should be designed with the lowest cost and longest lifetime possible and without service failure. The efficient and sustainable use of materials in building design and construction has always been at the forefront for civil engineers and environmentalists. Timber is one of the best contenders for these purposes particularly in terms of aesthetics; fire protection; strength-to-weight ratio; acoustic properties and seismic resistance. In recent years, timber has been used in commercial and taller buildings due to these significant advantages. It should be noted that, since the launch of the modern building standards and codes, a number of different structural systems have been developed to stabilise steel or concrete multistorey buildings, however, structural analysis of high-rise and multi-storey timber frame buildings subjected to lateral loads has not yet been fully understood. Additionally, timber degradation can occur as a result of biological decay of the elements and overloading that can result in structural damage. In such structures, the deficient members and joints require strengthening in order to satisfy new code requirements; determine acceptable level of safety; and avoid brittle failure following earthquake actions. This paper investigates performance assessment and damage assessment of older multi-storey timber buildings. One approach is to retrofit the beams in order to increase the ductility of the frame. Experimental studies indicate that Sprayed Fibre Reinforced Polymer (SFRP) repairing/retrofitting not only updates the integrity of the joint, but also increases its strength; stiffness; and ductility in such a way that the joint remains elastic. Non-linear finite element analysis ('pushover') is carried out to study the behaviour of the structure subjected to simulated gravity and lateral loads. A new global index is re-assessed for damage assessment of the plain and SFRP-retrofitted frames using capacity curves obtained from pushover analysis. This study shows that the proposed method is suitable for structural damage assessment of aged timber buildings. Also SFRP retrofitting can potentially improve the performance and load carrying capacity of the structure.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.253-261
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• 2016

중심축 하중을 받는 고온상태 강재기둥의 압축강도를 해석하기 위하여 새로운 유한요소 해석모델을 제시하였으며, 기존 연구를 대상으로 해석가정 및 유한요소해석 기법을 비교 분석하였다. 또한 유한요소 해석결과를 바탕으로 새로운 고온상태 강재 기둥의 설계식을 제안하였으며, 해석결과 및 실험연구 결과와 비교하였을 때 AISC와 EC3 설계식보다 본 연구의 제안식이 고온상태 강재기둥의 압축강도를 정확하게 표현하는 것을 확인하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2013년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.93-95
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• 2013

Recently, with the increase in the construction of ultra-high buildings and long-span structures, there is great demand for high-strength concrete which can reduce the structural weight and thickness of member sections. While developing high-strength concrete to meet performance requirements, certain issues at the design stage must also be considered. The issues include diseconomy from a great amount of per-unit cement, spalling failure by fire at ultra-high building, autogenous shrinkage caused by increased hydration activity of binder from use of a superplasticizer. Therefore, the purpose of this study is examined the strain characteristics of Fiber-reinforced-high-strength concrete(FRHSC), which differ from those of general concrete owing to autogenous shrinkage. Based on the experimental data, we proposed an autogenous shrinkage prediction model.

• Advances in concrete construction
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• 제9권4호
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• pp.355-365
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• 2020

The influence of temperature on the material of concrete filled columns (CFCs) under axial loading has been quantitatively studied in this research. CFCs have many various advantages and disadvantages. One of the important inefficiency of classic CFCs design is the practical lack of hooped compression under the operational loads because of the fewer variables of Poisson's rate of concrete compared to steel. This is the reason why the holder tends to break away from the concrete core in elastic stage. It is also suggested to produce concrete filled steel tube columns with an initial compressed concrete core to surpass their design. Elevated temperatures have essentially reduced the strengths of steel tubes and the final capacity of CFCs exposed to fire. Thus, the computation of bearing capacity of concrete filled steel tube columns is studied here. Sometimes, the structures of concrete could be exposed to the high temperatures during altered times, accordingly, outcomes have shown a decrement in compressive-strength, then an increase with the reduction of this content. In addition, the moisture content at the minimal strength is declined with temperature rising. According to Finite Element (FE), the column performance assessment is carried out according to the axial load carrying capacities and the improvement of ductility and strength because of limitations. Self-stress could significantly develop the ultimate stiffness and capacity of concrete columns. In addition, the design equations for the ultimate capacity of concrete columns have been offered and the predictions satisfactorily agree with the numerical results. The proposed based model (FE model of PEC column) 65% aligns with the concrete exposed to high temperature. Therefore, computed solutions have represented a better perception of structural and thermal responses of CFC in fire.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.397-400
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• 2008

본 연구의 효율적 연구수행을 위해 우선 관련 선진외국의 연구성과 분석 검토를 기반으로 한 명확한 이론적 규명 및 실험/해석 변수 산정을 선행연구로 수행하고, 이를 토대로 관련 기 수행된 고온영역 재료적 물성 역학적 특성을 규명한 후 Fiber Cocktail 혼입 유무에 따른 40${\sim}$100 MPa 고강도 콘크리트에 대한 유한요소해석법(ABAQUS)을 적용한 구조요소 전열 시뮬레이션 해석을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째. 40, 50, 60 MPa의 고강도 콘크리트는 30 MPa 보통강도 콘크리트와 해석모델이 유사한 전열특성 경향을 나타내고 있는 것으로 해석되었다. 둘째, 80, 100 MPa의 고강도 콘크리트의 해석모델은 보통강도 모델에 비해 약간 낮은 성향의 전열특성을 나타내는 것으로 해석되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권3호
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• pp.107-113
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• 2005

고성능 로켓엔진 연소기의 벽면 열유속 측정을 위하여 추력 2톤급 칼로리미터를 개발하였으며 고온에서 전열특성과 강도특성이 뛰어난 크롬동합금을 연소실 내벽 소재로 적용하였다. 전체적인 냉각성능은 경험식을 기반으로 하는 1차원 해석으로 확인하였으며 국부적인 냉각성능은 3차원 CFD 해석으로 검증하였다. 연소압 53 bar 조건에서 노즐목에서의 열유속은 43 $MW/m^{2}$ 으로 예측되었다. 연소실의 구조적인 안전성은 150 bar에서 2차원 해석과 시편에 대한 변형실험으로 확인하였다. 최종적으로 상온 150 bar에 대한 가압실험으로 안전성을 검증하였고 개발된 칼로리미터와 동일한 냉각성능을 갖는 시험용 노즐을 사용하여 예비시험을 수행하였다. 노즐목에서 측정된 열유속이 설계값에 비하여 10% 높았음에도 연소실 내벽에 열손상은 발생하지 않았다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.76-83
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• 2021

본 연구에서는 이음된 초고강도 강섬유보강콘크리트 부재의 휨거동을 검토하고, 현행설계기준의 초고강도 강섬유보강콘크리트 구조물의 이음 설계에 대한 안전성을 평가하기 위해 총 6개의 보에 대한 가력 실험을 수행하였다. 주요 변수는 섬유의 혼입여부와 이음 길이로 설정하였다. 혼입된 섬유는 강섬유로 2%의 부피비로 결정하였으며, 이음길이는 8db와 16db로 결정하여 실험체를 제작하였다. 실험 결과 섬유로 보강되지 않은 실험체들은 이음부에서 급격한 하중지지능력을 상실하고 철근의 항복을 경험하지 못하였으나, 섬유로 보강된 경우 16db의 이음길이가 확보되면 주인장철근의 항복을 경험할 수 있으며, 적절한 휨강도를 발현할 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 실험결과를 바탕으로 현행설계기준 및 초고강도콘크리트 구조설계지침의 이음길이 산정식들을 검토한 결과 모두 보수적인 평가를 하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권5호
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• pp.507-518
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• 2021

외단열시스템에서 준불연 성능을 확보한 부착식 탄산칼슘계 복합단열판은 효과적인 단열성능과 화재안전성을 강화한 것으로, 본 연구에서는 준불연 복합단열판을 대상으로 부착식 준불연 외단열시스템의 구조설계 기초데이터를 확보하기 위하여 복합단열판 및 구성재의 역학적 시험을 수행하였다. 국내외 시험규격을 참조하여 시험체를 제작하였으며, 인장강도, 압축강도, 굴곡강도, 전단강도를 시험 평가하였다. 시험결과로부터 준불연 복합단열판의 강도특성치를 도출하였고, 현행 KS M ISO 4898에서 제시하는 최소 요구물성을 확보하고 있는 것을 검증하였다. 또한, 본 연구에서 사용한 준불연 외단열시스템은 지속적 중량 하중을 받지 않는 벽체의 외단열시스템으로 사용이 가능한 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.51-56
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• 2012

회전익 항공기에 광범위하게 적용되고 있는 내충격성 연료셀은 항공기 추락 시 탑승자의 생존성 향상에 크게 기여하고 있다. 미육군에서는 항공기 추락 후 화재에 의한 인명손실을 원천적으로 방지하기 위해 군용 회전익기 역사의 초기 단계부터 연료셀 고유의 내충격성에 관련된 군사규격을 제정하여 적용해 왔다. 국외 전문제작 업체들은 장기간의 경험에 의존하여 연료셀을 개발하고 있으며, 충돌충격시험에 따른 시행착오의 결과를 설계 및 제작과정에 재반영하고 있다. 이러한 연료셀 충돌충격시험은 시편자체의 제작비용 및 준비기간이 상당히 소요되므로, 설계 초기단계부터 충돌충격시험에 대한 일련의 수치적 모사를 통해 실물에 의한 시행착오의 가능성을 최소화해야 한다. 본 연구에서는 충돌모사 프로그램인 Autodyn으로 연료셀 충돌충격시험에 대한 다수의 수치해석을 수행, 등가응력 분석을 통해 적절한 설계변수를 선정하였다. 또한 인공신경망과 모의풀림 방법을 연동시켜 연료셀 형상을 내충격성능 측면에서 최적화하였다.