• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권5호
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• pp.847-865
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• 2015

This paper presents the application of a recently developed meta-heuristic algorithm, called Colliding Bodies Optimization (CBO), for size and topology optimization of steel trusses. This method is based on the one-dimensional collisions between two bodies, where each agent solution is considered as a body. The performance of the proposed algorithm is investigated through four benchmark trusses for minimum weight with static and dynamic constraints. A comparison of the numerical results of the CBO with those of other available algorithms indicates that the proposed technique is capable of locating promising solutions using lesser or identical computational effort, with no need for internal parameter tuning.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.518-522
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• 2008

Recently, many patients related to heart disease have surgical operation by expanding a blood vessel to treat the angiostenosis. So far most angioplasties have been performed using balloon-dilative stent made of stainless steel. Some researchers are studying the stent made of shape memory alloy (SMA) to operate the angioplasty more easily. and there are several papers which introduce the angioplasty using SMA. However, most of the analysis models for stents are constructed using solid elements. So much computing time is required to solve the analysis model. In this study, we suggest the SMA stent model using 1D truss element which is much faster than stent model using 3D solid element. To represent non-linear behavior of SMA, we apply 1D SMA constitutive equation of Lagoudas'. Pseudo-elastic behavior of stent structures is presented as a numerical example.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1350-1358
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• 2008

Recently the study related to life cycle cost analysis of railway structure consisted of a complex is proceeded covering several range, which is considering the methodology of efficiency and rationalization for maintenance and analysing long-time behavior of the structure of looking at standpoint from asset management and safety. But LCCA(life cycle cost analysis) of railway structure was almost impossible as there were not anything datum for maintenance plan, such as maintenance periods related to each of components(painting and corrosion of steel, and cracking of elements, etc)and maintenance proportion, despite of its 100-year history. According, for collecting data related to railway truss bridge, bridge record cards and testing safety papers, and researching question, etc are surveyed and classified for LCC Analysis. Especially, LCC assessment on the side of assets-maintenance considering about initial cost, maintenance cost, and indirect cost is constructed. Maintenance period and complementary measure rate are very important in maintenance. To decide maintenance period, Baysian updating method is applied.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제7권3호
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• pp.319-330
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• 1999

The design of composite space trusses is a demanding task that involves taking several decisions on the truss depth, number of panels, member configuration, number of chord layers and concrete slab thickness and grade. The focus in this paper is on the design of top concrete slabs of composite space trusses, and in particular their thickness. Several effects must be considered in the process of designing the slab before an optimum thickness can be chosen. These effects include the inplane forces arising from shear interaction with the steel sub-truss and the flexural. and sheer effects of direct lateral slab loading. They also include a constructional consideration that the thickness must allow for sufficient cover and adequate space for placing the reinforcement. The work presented in this paper shows that the structural requirements on the concrete slab thickness are in many cases insignificant compared with the constructional requirements.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2A호
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• pp.281-288
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• 2008

콘크리트와 강재의 특성을 살린 복합구조 교량에 있어서 새로운 구조 형식인 복부 파형강판 PSC 박스거더 교량은 시공성 및 경제적인 측면에서 우수한 장점이 있다. 그러나 이와 관련된 기존 연구는 전단 좌굴에 대한 복부 파형강판의 거동 및 접합부의 형상 개발과 관련하여 한정된 측면이 있으며, 교량 자체로서의 비틀림 거동에 대한 연구는 다소 부족한 실정으로 합리적인 비틀림 해석모델의 개발과 거동 예측에 대한 연구가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 복부 파형강판 PSC 박스거더 교량에 대하여, 공간트러스 모델을 이용한 Rausch의 제안식과 RC 요소의 연화효과가 고려된 평형 방정식, 적합 조건식을 활용하고 복부 파형강판 구조 형태에 의하여 추가적으로 고려해야 할 구성 방정식과 모델, 제안식 등을 적용한 비틀림 해석모델을 제시하고 기존에 수행된 부재 실험결과와의 비교를 통하여 해석모델의 합리성을 검토하였다. 또한 복부 파형강판 PSC 박스의 비틀림 거동에 영향을 미치는 프리스트레싱 힘과 콘크리트 압축강도를 변수로 한 해석을 진행하였으며, 제안된 비틀림 해석모델을 이용하여 복부 파형 강판과 프리스트레스 된 콘크리트 부재의 단면 형상비(H/B)에 따른 해석을 수행하여 보다 합리적인 비틀림 정수와 이와 관련한 수정식을 제안하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권1호
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• pp.93-112
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• 2017

Metaheuristic algorithms in general make use of uniform random numbers in their search for optimum designs. Levy Flight (LF) is a random walk consisting of a series of consecutive random steps. The use of LF instead of uniform random numbers improves the performance of metaheuristic algorithms. In this study, three discrete optimum design algorithms are developed for steel skeletal structures each of which is based on one of the recent metaheuristic algorithms. These are biogeography-based optimization (BBO), brain storm optimization (BSO), and artificial bee colony optimization (ABC) algorithms. The optimum design problem of steel skeletal structures is formulated considering LRFD-AISC code provisions and W-sections for frames members and pipe sections for truss members are selected from available section lists. The minimum weight of steel structures is taken as the objective function. The number of steel skeletal structures is designed by using the algorithms developed and effect of LF is investigated. It is noticed that use of LF results in up to 14% lighter optimum structures.

• 국제초고층학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.223-232
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• 2018

Two novel types of construction detailings, including using the distributive beam and the inner ring diaphragm in the joint between large-section CFT columns and outrigger truss to enhance the transferring efficiency of huge vertical load, and using the T-shaped stiffeners in the steel tube of large-section CFT columns to promote the local buckling capacity of steel tubes, were tested to investigate their working mechanism and design methods. Experimental results show that the co-working performance between steel tube and inner concrete could be significantly improved by setting the distributive beam and the inner ring diaphragm which can transfer the vertical load directly in the large-section CFT columns. Meanwhile, the T-shaped stiffeners are very helpful to improve the local bulking performance of steel tubes in the column components by the composite action of T-shaped stiffeners together with the core concrete under the range of flange of T-shaped stiffeners. These two approaches can result in a lower steel cost in comparison to normal steel reinforced concrete columns. Finally, a practical engineering case was introduced to illustrate the economy benefits achieved by using the two typical detailings.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.435-444
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• 2005

본 연구에서는 휨모멘트와 축력의 효과가 고려된 변환각 트러스 모델(TATM)을 이용하여 철근콘크리트 기둥의 전단거동을 예측하였다. TATM의 해석결과를 검증하기 위하여 다양한 전단경간비와 축력비를 가지는 총 9개의 철근콘크리트 기둥을 전단 실험하였다. 철근콘크리트 기둥의 곡률, 축변형 및 전단변형을 측정하기 위하여 기둥 옆면 전단위험단면을 중심으로 5개의 변위변환기(LVDT)를 설치하였다. 하중은 최대하중의 $85\%$ 이하로 떨어질 때까지 가력하였으며, 모든 실험체는 휨 철근의 항복이전에 전단파괴 되었다. 기둥의 전단강도와 강성은 축 하중이 증가할수록 증가하는 반면 전단경간비가 증가할수록 감소하였다. TATM으로부터 얻은 전단응력-전단변형률 관계와 전단응력-전단철근변형률 관계는 본 연구에서 수행된 실험결과와 잘 일치하였으며, 기존의 트러스 모델(MCFT, RA-STM, FA-STM)보다 더 우수하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.139-145
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• 2019

이 논문은 복합 입체형 트러스 단위구조체에 대한 강도 및 강성을 연구하였다. 사용된 모델은카고메 모델과 정육면체 트러스 모델을 합한 core-filled 모델이다. 해석을 위해 사용한 재질 특성은 304 스테인레스 스틸로 탄성계수는 193GPa, 항복응력 215MPa이다. 이론식은 깁슨-애쉬비의 상대탄성 관계식을 바탕으로 이론식을 유도하였고, 상용도구인 Deform 3D를 사용하여 해석을 실시하였다. 결론적으로 이 단위모델에 대한 상대탄성력은 상대밀도의 1.25배와 상수 계수값과 상관관계를 형성하고, 탄성은 기공과 반비례한다. 그리고, 상대압축강도는 상대밀도와 1.25배의 상관관계를 이룬다. 이에 대한 증명은 실제 실험을 해야 하겠으며, 유도한 이론 관계식은 굽힘과 좌굴등의 기계적 거동을 추가로 고려해야 한다. 앞으로 입체공간의 구조에 따른 탄성 및 응력에 대해 지속적인 연구가 진행될 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.515-525
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• 2000

본 연구의 목적은 평면 트러스의 단면치수 및 형 상 최적화 알고리즘을 개발 하는 것이다. 본 연구에 적용된 최적화 기법은 무제약 축차선형화기법(SUMT)의 extended penalty method와 다변수(多變數)를 가지는 직접탐사법인 Hooke & Jeeves method이다. 상기(上記) 언급된 두 방법은 단면최적화와 형상최적화 과정의 각 단계에서 반복적 다 최적설계 과정에서 최종의 최적값이 구해질 때까지 단면최적화와 형상최적화 과정이 반복적으로 상호작용하게 된다. 트러스의 형상최적화에 관한 기존의 연구문헌에서는 최적화의 설계변수로서 부재의 단면적과 절점좌표를 사용하였다. 이렇게 할 경우, 압축재의 좌굴특성을 제대로 반영하기 어려우므로 한정된 조건으로 좌굴특성을 부여하게 되어 보다 실제적인 최적설계에 많은 제약을 가져오게 되므로 본 연구에서는 부재의 실제치수와 절점좌표를 최적화의 설계 변수로 취하게 되므로 부재치수의 변화에 따른 좌굴특성의 변화를 최대한 반영할 수 있다.