• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.229-233
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• 2003

This paper describes a practical formulation of Non-Bernoulli-Compatibility Truss Model. Not only equilibrium conditions but also some approximations are employed to solve for the unknowns included in the proposed model. By assuming that the ratio of $V_a$ to V remains to be constant along the shear span, the relationship between $\alpha$ and z is mathematically established as an arch shape function. $V_m$ is also approximated to be an empirical value that is equal to the least membrane shear strength. The coefficient a is made utilizing a nonlinear finite element analysis. The adequacy of the model is examined by test results available in literatures, and the predicted values are shown to be in excellent agreement with the experimental results.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.275-278
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• 2005

This paper presents a model for evaluating the contribution by arch action and frame action to shear resistance in shear-critical reinforced concrete beams without stirrup. The rotating angle softened truss model is employed to calculate the shear deformation of the web and the relative axial displacement of the compression and tension chord by the shear flow are also calculated. From this shear compatibility condition in a beam, the shear contribution by the arch action is numerically decoupled. The transverse strain obtained from the proposed model is selected for shear failure criterion. Using the failure criterion, shear strength of RC slender beams without stirrup is predicted.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제6권1호
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• pp.3-18
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• 2012

Observed wall damage in recent earthquakes in Chile and New Zealand, where modern building codes exist, exceeded expectations. In these earthquakes, structural wall damage included boundary crushing, reinforcement fracture, and global wall buckling. Recent laboratory tests also have demonstrated inadequate performance in some cases, indicating a need to review code provisions, identify shortcomings and make necessary revisions. Current modeling approaches used for slender structural walls adequately capture nonlinear flexural behavior; however, strength loss due to buckling of reinforcement and nonlinear and shear-flexure interaction are not adequately captured. Additional research is needed to address these issues. Recent tests of reinforced concrete coupling beams indicate that diagonally-reinforced beams detailed according to ACI 318-$11^1$ can sustain plastic rotations of about 6% prior to significant strength loss and that relatively simple modeling approaches in commercially available computer programs are capable of capturing the observed responses. Tests of conventionally-reinforced beams indicate less energy dissipation capacity and strength loss at approximately 4% rotation.

• Coupled systems mechanics
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• 제9권1호
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• pp.29-46
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• 2020

In this paper we deal with stability problems of any complex structure that can be modeled by beam and shell finite elements. We use for illustration the steel plate girders, which are used in bridge construction, and in industrial halls or building construction. Long spans, slender cross sections exposed to heavy loads, are all critical design points engineers must take into account. Knowing the critical load that will cause lateral torsional buckling of the girder, or load that can lead to web buckling, as an important scenario to consider in a design process.Many of such problem, including lateral torsional buckling with influence of lateral supports and their spacing on critical load can be solved by the proposed method. An illustrative study of web buckling also includes effects of position and spacing of transverse and longitudinal web stiffeners, where stiffeners can be modelled optionally using shell or frame elements.

• Steel and Composite Structures
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• 제8권4호
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• pp.265-280
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• 2008

An investigation on the combined effect of foundation type, foundation flexibility, axial load and PR (semi-rigid) connections on the natural frequencies of steel frames is presented. These effects were investigated using a suitable modified FE program for cases where the foundation flexibility, foundation connectivity, and semi-rigid connections could be treated as equivalent linear springs. The effect of axial load on the natural frequency of a structure was found to be significant for slender structures subjected to high axial loads. In general, if columns of medium slenderness are designed without consideration of axial load effects, the frequency of the structure will be overestimated. Studies on the 3-story Los Angeles PR SAC frame indicate that the assumption of rigid connections at beam-column and column-base interfaces, as well as the assumption of a rigid foundation, can lead to significant errors if simplified design procedures are used. These errors in an equivalent static analysis are expected to lead to even more serious problems when considering the effect of higher modes under a non-linear dynamic analysis.

• Advances in concrete construction
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• 제13권1호
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• pp.1-10
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• 2022

Concrete is a brittle material and weak in tension. Traditionally, web reinforcement in the form of vertical stirrups is used in reinforced concrete (RC) beams to take care of principal stresses that may cause failure when they are subjected to shear stresses. In recent decades, the potential of various types of fibers for improving post-cracking behavior of RC beams and replacing stirrups completely or partially have been studied. It has been shown that the use of steel fibers randomly dispersed and oriented in concrete has a significant potential for enhancing mechanical properties of RC beams. However, the studies on deep steel fiber reinforced concrete (SFRC) beams are limited when compared to those focusing on slender beams. An experimental program consisting of three RC and nine SFRC deep beams without stirrups were conducted in this study. Besides, various models developed for predicting the ultimate shear strength and diagonal cracking strength of SFRC deep beams without stirrups were applied to experimental data obtained from the literature and this study.

• 콘크리트학회지
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• 제8권3호
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• pp.177-185
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• 1996

실물크기와 1/10축소모델의 부재거동 상사성을 검토하기 위하여 네 가지 형태의 실험을 수행하였다. : (1) P-$\Delta$효과를 가지는 장주의 실험, (2) 구속 띠철근의 유무에 따른 단주의 실험, (3)스터럽이 없는 단순보(전단)실험, (4) T형보 휨실험. 실험의 결과에 기초하여 다음의 결론을 도출하였다. : (1)장주의 P-$\Delta$효과는 1/10축소모델에서 거의 정확하게 상사할 수 있다. (2)단주의 띠철근에 의한 구속 효과는 1/10축소모델에서 대체로 상사할 수 있다. (3)스터럽이 없는 단순보의 파괴모드는 실물크기의 경우 전단취성파괴를 나타내었으나 1/10축소모델은 인장철근의 항복과 더불어 상당한 크기의 연성을 나타낸 후 사인장균열 심화에 뒤이은 압축 콘크리트 파괴를 나타내었다. (4) T형보에서 실물크기와 1/10축소모델의 거동은 매우 근사하게 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.483-492
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• 2007

최근 대형 장스팬 규모에 많이 적용되는 PEB 시스템은 휨모멘트의 크기에 따라 부재형상을 최적화 한 변단면부재를 사용함으로써 경제적인 경쟁력을 갖는 구조시스템이다. 그러나 PEB 시스템의 관련기술은 대부분 외국에서 수입된 것으로 구조거동에 관한 연구 및 국내 설계규준이 미비하다. 특히 PEB 시스템에서의 변단면부재(래프터)들은 비조밀단면(noncompact section) 또는 세장단면(slender section)을 갖는 경우가 많으므로 좌굴에 대한 영향을 많이 받게 된다. 따라서 본 연구에서는 웨브의 판폭두께비, 스티프너 유무, 횡비지지길이 등을 변수로 하여 총 4개의 실대형 실험체를 제작 휨성능 실험을 수행하였다. 이에 대하여 세장한 웨브 변단면 부재의 구조 안정성을 실험적으로 평가하고 PEB 시스템의 설계를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.31-37
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• 2017

본 논문에서는 이종재질로 구성된 세장비가 큰 보의 차원축소와 복원의 효율성과 정확성을 입증하기 위하여 VABS와 3차원 유한요소해석 모델의 결과와 비교하였다. 그리고 3차원 유한요소모델과 차원축소 모델을 가상균열닫힘법을 이용하여 에너지 해방률을 계산하였다. 원형과 사각형의 단면에 초기 크랙을 가진 수치모델을 이용하여 보의 차원축소와 복원기법 및 가상균열닫힘법을 이용하여 복원해석 결과 및 에너지 해방률을 비교하여 효율성과 정확성을 입증하였다. 특히 제시된 에너지 해방률 계산 기법은 고고도 무인기의 날개, 헬리콥터 로터 블레이드, 풍력 블레이드, 틸트로터 등의 정적, 동적 모델링 및 수명평가에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.149-156
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• 2011

본 논문에서는 생브낭의 원리를 이용하여 보/판/쉘 등의 구조물에서 응력분포를 후처리함으로써 개선할 수 있는 방법을 개발하였다. 생브낭의 원리에 따르면, 주어진 탄성문제에 대해서 실제의 응력분포에 상관없이 합응력들로 문제를 기술할 수 있다. 현재까지 알려진 바에 따르면 유일하게 점근적으로 타당한 이론들은 Euler-Bernoulli(E-B) 보이론과 Kirchhoff-Love(K-L) 판이론 등이 있다. 많은 공학적 문제들이 이 두 이론들에 기초하여 해석되어 왔음은 주지의 사실이다. 하지만, 현대의 공학 문제들은 보다 정확한 해석기법을 요구한다. 본 연구에서는 자유도가 상대적으로 많은 고차이론 등을 사용하지 않고, 고전적인 E-B 또는 K-L 해석결과를 합응력 등가의 원리를 이용하여 후처리함으로써 변위 및 응력분포를 정확하게 예측할 수 있는 방법을 개발하였고, 이방성 보 수치예제를 통해 제안된 방법론을 탄성해석법과 비교 검증하였다.