Tormen, Andreia Fatima;Pravia, Zacarias Martin Chamberlain;Ramires, Fernando Busato;Kripka, Moacir
Steel and Composite Structures
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제34권3호
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pp.409-421
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2020
In the optimized structure sizing, the optimization methods are inserted in this context in order to obtain satisfactory solutions, which can provide more economical structures, besides allowing the consideration of the factors related to the environmental impacts in the structural design. This work proposes a mathematical model for the optimization of steel-concrete composite beams aiming to minimize the monetary cost and the environmental impact, using the Harmonic Search optimization method. Discrete variables were the dimensions of the steel profiles and the thickness of the collaborating slab of the composite steel-concrete beam. The proposed model was implemented in Fortran programming language and based on improvements in the structure of the optimization method proposed by Medeiros and Kripka (2017). To prove the effectiveness and applicability of the model, as well as the Harmonic Search method, analyzes were performed with different configurations of steel-concrete composite beams, in order to provide guidelines that make the use of these systems more streamlined. In general, the Harmonic Search optimization method has proved to be efficient in the search for the optimized solutions, as well as important considerations on the optimization of the monetary and environmental costs of steel-concrete composite beams were obtained from the developed examples.
공정관리는 일정 계획에 따라 공사의 진도를 관리하는 것뿐만 아니라 프로젝트를 주어진 공기 내에 완성하기 위하여 시공 방법 및 계획을 마련하고 이에 따른 장비, 자재, 인원 등에 대한 계획을 수립하는 것을 포함한다. 본 연구는 실제 고속도로 건설공사 중 포장공정의 계획 수립에 있어서 린 콘크리트 포장작업과 콘크리트 슬래브 포장작업을 대상으로 시뮬레이션 모델을 개발하고 이를 이용하여 공정계획을 수립하는 방안을 제시하고 있다. 또한, 시뮬레이션 모델을 이용하여 수립된 계획과 해당 현장의 기존 포장공정 계획을 비교함으로서 비용과 공기 측면에서 보다 생산적이고 효율적인 대안의 수립에 시뮬레이션 기법이 효과적인 방법론이 될 수 있음을 보여 준다. 결국, 본 연구를 통해 건설공사의 시공 계획을 수립하는 초기단계에서 시뮬레이션 모델을 구축하여 체계적이고 과학적인 분석을 수행하게 되면 보다 효율적이고 생산적인 건설공정 계획 및 관리가 가능하다는 사실을 확인하고 있다.
The gauge control of the fishing mill is very important because more and more accurately sized hot rolled coils are demanded by customers recently. Because the mill constant and the plasticity coefficient vary with the specifications of the mill, the classification of steel, the strip width, the strip thickness and the slab temperature, the variation of these parameters should be considered in the automatic gauge control system(AGC). Generally, the AGC gain is used to minimize the effect of the uncertain parameters. In a practical field, operators set the AGC gain as a constant value calculated by FSU (Finishing-mill Set-Up model) and it is not changed during the operating time. In this paper, the thickness data signals that occupy different frequency bands are respectively extracted by adaptive filters and then the main cause of the thickness variation is analyzed. Additionally, the AGC gain is adaptively tuned to reduce this variation using the online tuning model. Especially ANFIS(Adaptive-Neuro-based Fuzzy Interface System) which unifies both fuzzy logics and neural networks, is used for this gain adjustment system because fuzzy logics use the professionals' experiences about the uncertainty and the nonlinearity of the system. Simulation is performed by using POSCO's data and the results show that proposed on-line gain adjustment algorithm has a good performance.
In seismic analysis of moment-resisting frames, beam-column connections are often modeled with rigid joint zones. However, it has been demonstrated that, in ductile reinforced concrete (RC) moment-resisting frames designed based on current codes (to say nothing of older non-ductile frames), the joint zones are in fact not rigid, but rather undergo significant shear deformations that contribute greatly to global drift. Therefore, the "rigid joint" assumption may result in misinterpretation of the global performance characteristics of frames and could consequently lead to miscalculation of strength and ductility demands on constituent frame members. The primary objective of this paper is to propose a rational method for estimating the hysteretic joint shear behavior of RC connections and for incorporating this behavior into frame analysis. The authors tested four RC edge beam-column-slab connection subassemblies subjected to earthquake-type lateral loading; hysteretic joint shear behavior is investigated based on these tests and other laboratory tests reported in the literature. An analytical scheme employing the modified compression field theory (MCFT) is developed to approximate joint shear stress vs. joint shear strain response. A connection model capable of explicitly considering hysteretic joint shear behavior is then formulated for nonlinear structural analysis. In the model, a joint is represented by rigid elements located along the joint edges and nonlinear rotational springs embedded in one of the four hinges linking adjacent rigid elements. The connection model is able to well represent the experimental hysteretic joint shear behavior and overall load-displacement response of connection subassemblies.
플랫플레이트-기둥 접합부의 뚫림전단강도를 규명하기 위해 그동안 많은 실험연구가 수행되어 왔다. 실험결과에 의하면, 뚫림전단강도는 접합부의 기둥크기, 철근비, 경계조건 등 다양한 설계변수에 따라 크게 변화하는 것으로 나타났다. 하지만 현행 설계기준들은 설계변수의 영향을 정확히 반영하고 있지 못한 실정이다. 본 연구에서는 뚫림전단의 파괴메카니즘을 정의하기 위하여, Rankine의 파괴기준을 이용하는 구조역학적 접근법이 사용되었다. 파괴메카니즘은 접합부에 배치된 하부철근량에 따라 압축지배 전단파괴와 인장지배 전단파괴로 분류되며, 또한 뚫림전단강도는 슬래브의 휨손상에 밀접한 영향을 받는 것으로 밝혀졌다. 이 연구결과에 근거하여 콘크리트의 뚫림전단강도식을 개발하였으며, 제안된 방법은 기존 실험연구결과와 비선형 수치해석결과와의 비교를 통해 타당성이 검증되었다. 비교결과, 다양한 설계변수의 영향을 반영하고 있는 제안된 강도모델은, 현행 설계기준보다 접합부의 뚫림전단강도를 정확히 추정할 수 있는 것으로 밝혀졌다.
한국도로공사가 운영하고 있는 시험도로의 연속철근콘크리트 포장(CRCP) 구간에서 콘크리트 슬래브의 중간 깊이에서 수평방향으로 균열이 발생한 것을 발견하였다. 이러한 수평균열이 콘크리트 슬래브 내부에 어느 정도 존재하며 얼마나 진전되어 있는지를 조사하기 위하여 필요한 위치에서 코어를 채취하여 분석하였다. 또한 수평균열의 원인을 파악하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 설계, 재료, 환경과 관련된 여러 가지 변수에 대하여 연구하여 수평균열을 야기할 수 있는 가능한 원인을 분석하였다. 수치해석모형은 유한요소법을 이용하여 개발하였으며 연속철근콘크리트 포장의 콘크리트 슬래브의 전단 및 수직 응력의 분포를 분석하였다. 수치해석 결과 최대 전단 및 수직인장 응력은 횡방향 균열의 위치에서 철근이 배근되어 있는 깊이에서 가장 크게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이러한 최대 응력이 콘크리트의 강도에 다다르면 이러한 위치에서 수평균열이 발생하게 된다. 수평균열을 발생시키는 콘크리트의 최대응력은 환경하중, 콘크리트 열팽창계수, 콘크리트 탄성계수 등이 증가할수록 커지는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 4개의 철골 해석모델과 1개의 합성보 해석모델에 대한 단조가력 해석의 결과를 나타냈다. 철골 기둥-보 접합부에서 웨브의 모멘트 전달효율과 변형도 집중에 대해서 조사하였다. 해석결과 각형기둥을 가진 모델의 모멘트 전달효율은 각형기둥 플랜지의 면외변형 때문에 H-기둥을 가진 모델에 비해서 빈약했다. 스캘럽과 얇은 각형기둥 두께 및 슬래브도 또한 모멘트 전달효율의 저하를 가져오는 원인으로서, 이는 보-기둥 접합부의 파단을 초래할 가능성이 크다. 해석 결과는 실험결과와 비교하였다. 실험결과를 기초로 하면, 각형기둥 또는 슬래브가 있는 접합부의 변형능력은 빈약한 모멘트 전달효율과 이에 따른 플랜지의 변형도 집중에 의해 감소했다.
This thesis studied effect of zoning on seepage flow in concrete faced gravel-fill dam (CFGD) designed to have selected main rockfill or gravel-fill zone, Zone 3Bs with higher permeability to enhance the safety against accidental water infiltration into the dam. For this purpose, centrifuge model tests with two cases, with and without Zone 3Bs, were performed in order to investigate the necessity and the function of Zone 3Bs. Model dams were made by soil samples with modified coefficients of permeability and concrete faced slab was simulated with aluminum alloy. Water infiltration was simulated by rising water table over cracks on the facing. Behaviors of model dams were measured by LVDTs, strain gages, pore water pressures and cameras. Form the results of centrifuge tests, it was found out that the Zone 3Bs acts as a protection of main gravel-fill zone by inducing flow paths for infiltrated water into it as well as by draining off the infiltrated water out of the dam in a short time.
도심 내의 트램 노선 설계 및 건설에서 환경 소음 문제를 해결하기 위해서는 트램 시스템의 소음 방사특성을 파악하여야 한다. 본 논문에서는 트램 시험 차량에 대한 전동 소음 특성을 연구하였으며, 전동 소음 관점에서의 레일 지지 구조의 적절한 강성을 검토하였다. 매립형 궤도와 탄성차륜의 모빌리티를 Timoshenko 보 모델과 유한 요소 모델을 각각 이용하여 구하였고, 측정값과 비교하였다. 선로변 방출 소음도에 대한 계산값을 측정값과 비교한 결과 300Hz 이상의 주파수 대역에서 작은 오차를 내었다. 레일 및 슬라브 지지 강성을 변화시켜가면서 레일 및 차륜의 소음원 강도를 분석하였으며, 지반 진동을 과다하게 유발하지 않으면서 레일 및 차륜으로부터 방사되는 소음이 감소될 수 있는 적정 지지 강성을 검토하였다.
본 연구에서는 아스팔트 궤도구조개발을 목적으로, 노반용으로 배합설계된 19mm 밀입도 아스팔트 혼합물 시편을 제작한 다음 영구변형시험을 통해 영구변형 발생특성을 분석하였다. 영구변형시험결과와 AASHTO 2002 및 한국형 포장설계법(KPRP)에서 제시한 영구변형 예측식과 비교, 분석하였다. 현재까지 노반용 혼합물을 위한 영구변형 예측식이 개발된 바 없으므로 AASHTO 제안식을 이용하여 직결 및 유도상 아스팔트 궤도의 부설 시 발생 가능한 영구변형량을 추정하였다. 이를 위해 유한요소해석을 실시, 궤도 깊이 별 발생응력을 산출한 후 공용중 발생 가능한 영구변형량을 계산할 수 있었다. 예측된 소성침하량은 극미하여, 공용중 침하에 대한 내구성 확보가 가능한 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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