• Structural Engineering and Mechanics
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• 제1권1호
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• pp.17-30
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• 1993

A practical multi-spring model is proposed for a nonlinear analysis of reinforced concrete members, especially columns, taking into account the interaction of axial load and bi-directional bending moment. The parameters of the model are determined on the basis of material properties and section geometry. The axial force-moment interaction curve of reinforced concrete sections predicted by the model was shown to agree well with those obtained by the flexural analysis utilizing realistic stress-strain relations of materials. The reliability of the model was also examined with respect to the test of reinforced concrete columns subjected to varying axial load and bi-directional lateral load reversals. The analytical results agreed well with the experiment.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권5호
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• pp.1299-1319
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• 2015

This paper presents a detailed parametric study, conducted using finite element tools to cover a range of several geometric and material parameters, on the behaviour of thin-walled partially encased composite (PEC) columns. The PEC columns studied herein are composed of thin-walled built-up H-shaped steel sections with concrete infill cast between the flanges. Transverse links are provided between the opposing flanges to improve resistance to local buckling. The parametric study is confined to eccentrically-loaded columns subjected to major axis bending only. The parameters that were varied include the overall column slenderness ratio (L/d), load eccentricity ratio (e/d), link spacing-to-depth ratio (s/d), flange plate slenderness ratio (b/t) and concrete compressive strength ($f_{cu}$). The overall column slenderness ratio was chosen to be the primary variable with values of 5, 10 and 15. Other parameters were varied within each case of L/d ratio. The effects of the selected parameters on the behaviour of PEC columns were studied with respect to the failure mode, peak axial load, axial load versus average axial strain response, axial load versus lateral displacement response, moment versus lateral displacement behaviour and the axial load-moment interaction diagram. The results of the parametric study are presented in the paper and the influences of each of the parameters investigated are discussed.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.1-13
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• 2007

강사장교의 거더와 주탑은 축력과 모멘트를 동시에 받는 보-기둥 부재이기 때문에 단일 힘을 고려하는 일반도로교의 내하율 산정식은 강사장교의 거더와 주탑에 적용할 수 없다. 현재, 사장교의 거더와 주탑에 적용 가능한 이론적인 내하율 산정방법은 아직 정립되지 않았다. 본 논문에서는 축력과 모멘트를 동시에 받는 부재의 상관공식을 적용하여 강사장교 거더와 주탑의 내하율을 산정하기 위한 식을 제안하였다. 영향선해석을 수행하여 각 부재에 압축력 최대, 정 및 부모멘트 최대의 경우에 활하중 재하 형태를 결정하였고 각 부재의 내하율 산정절차를 정리하였다. 제안된 내하율 산정방법의 타당성을 검증하기 위하여 실교량 모델인 돌산대교에 대한 적용예를 제시하였다. 일반도로교의 내하율 산정식은 돌산대교 거더와 주탑의 내하율을 과대평가 하였으며, 제안된 내하율 산정식은 축력과 모멘트를 동시에 지지하는 사장교 거더와 주탑의 거동을 적절히 반영하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제5권5호
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• pp.375-394
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• 2005

An experimental study was conducted to develop a new base plate anchorage system for concrete filled tubular column under an axial load and a moment. The column was connected to a concrete foundation using ordinary deformed reinforcing bars that are installed at the inside and outside of the column. In order to investigate the moment resisting capacity of the system, horizontal cyclic loads are applied until the ultimate condition is reached with the axial load held constant. To derive a design method for moment resisting capacity, the reinforced concrete section approach was investigated with the assumption of strain compatibility. The results by this approach agreeded well with those of experiments when the bearing pressure of confined concrete and tangent modulus of steel bars are assumed appropriately. Also, it was found that the column interaction curve can be used to predict the yield strength of the base plate system.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.677-688
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• 2002

철근콘크리트 기둥의 비선형 이축모멘트-곡률 관계를 추적할 수 있는 이론모델을 개발하였다. 개발된 모델은 피복콘크리트 박리나 또는 최대하중 후 나타날 수 있는 기둥의 모멘트 저항능력의 취성적인 감소도 모사할 수 있다. 개발된 모델을 이용 기둥의 구성재료 특성과 철근의 기하학적 배치가 PM 상관도와 모멘트-곡률에 미치는 영향에 대하여 변수영향을 고찰하고 철근콘크리트 기둥의 연성은 축하중의 크기, 횡방향 철근의 간격 또는 체적에 가장 큰 영향을 받음이 이론적으로 고찰된 ACI PM-상관도와 비교하여 ACI 내진설계 기준에 따라 횡방향 철근이 배근된 기둥의 경우, 축하중과 모멘트에 대한 : (square root of sum of squares)값이 약 10% 증가하였으며 최대 축하중은 약 20% 정도 증가하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제16권2호
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• pp.157-185
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• 2014

This paper examines the behaviour of two types of practical open beam-to-tubular column connection details subjected to combined moment, axial and/or shear loads. Detailed continuum finite element models are developed and validated against available experimental results, and extended to deal with flexural, axial and shear load interactions. A numerical investigation is then carried out on the behaviour of selected connections with different stiffness and strength characteristics under various load combination scenarios. The influence of applied levels of axial tensile or compressive loads on the bending stiffness and capacity is examined and discussed. Additionally, the interaction effects between shear forces and co-existing bending and axial loads are examined and shown to be comparatively insignificant in terms of stiffness and capacity in most cases. It is also shown that the range of connections considered in this paper can provide rotational ductility levels in excess of those required under typical design scenarios. Based on these findings, a simplified component-based representation is proposed and described, and its ability to represent the connection response under combined loading is verified using results from detailed numerical simulations.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권3호
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• pp.235-245
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• 2007

선체의 갑판부와 선저부 그리고 해양구조물의 기본적인 구조는 보강판이다. 보강판넬은 한쪽방향으로 위치한 보강재 혹은 종/횡 방향으로 복잡하게 위치한 구조를 이루고 있으며, 후자의 모델을 그릴리지 구조라고 부른다 선체구조설계 단계에서 선박의 종강도 평가는 가장 중요한 항목이다. 일반적으로, 극심한 해상상태에 놓인 선박의 선저부에는 호깅조건에 의해 발생되는 횡모멘트에 기인하여 압축하중이 작용하게 되며, 이와 동시에 수압하중 작용으로 인한 국부휭모멘트가 작용된다. 본 논문에서는, 구조해석 결과의 검증을 위해서 여러 가지 해석프로그램 및 현재 사용되고 있는 선급룰과의 비교를 하여 횡하중의 영향에 따른 압축최종강도에 대해 분석하고, 여러 가지 설계변수를 변화하여, 각각의 영향을 검토하고, 최종적으로 조합하중 조건에서의 횡하중의 영향에 대해서 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 최종한계상태설계법에 기반을 두고, 조합하중이 작용하는 선체보강판의 구조강도 거동에 대해서 하중성분에 대한 관계를 고찰하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1993년도 가을 학술발표회논문집
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• pp.139-148
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• 1993

A computerized numerical method is presented for the design and/or the investigation of RC members with general shape and material properties subjected to axial load and biaxial bending moment. Slenderness effects can also be considered with the use of the moment magnification factor. The method is based on the summation of stress result- ants on a small area of the cross section which enables the determination of strength interaction diagrams, load contours and moment-curvature relationships for the general section. Thus the presented program HYCOL can be used as a direct tool for design and/or investigation of RC members with general shape subjected to biaxial bending. The accuracy of program HYCOL is established by comparison with experimental results.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.189-200
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• 2017

C형 및 H형 단면의 구조벽체는 고층 건물에서 횡력저항시스템으로 널리 이용된다. 이러한 이형벽체는 축력과 함께 x축 및 y축에 대한 2방향 휨모멘트를 동시에 받으므로, 안전한 벽체설계를 위해서는 휨-압축 상호작용을 정확히 고려해야 한다. 이 연구에서는, 대칭단면을 갖는 기둥을 위하여 개발된 기존 등하중법을 수정하여, 2방향으로 재하된 C형 및 H형 벽체를 위한 근사설계방법을 제안하였다. 다양한 단면형상을 갖는 이형벽체에 대하여 2방향 모멘트강도를 계산할 수 있는 단면해석 프로그램을 개발하고, 실험결과와 비교를 통하여 프로그램의 정확성을 검증하였다. 또한 개발한 프로그램을 사용한 변수연구를 통하여, C형 및 H형 이형벽체 단면에 대한 2축 상호작용 특성을 분석하였다. 분석 결과, C형 및 H형 이형벽체의 2축 상호작용은 모멘트 방향과 압축력 크기에 의하여 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 변수연구를 통하여 일정한 압축력에서 2축 모멘트강도의 상관관계를 나타내는 정규화된 컨투어 설계식을 제안하였다. 또한 실무에서 쉽게 활용할 수 있도록, 제안된 컨투어 설계식을 사용한 이형벽체 설계절차와 설계예제를 제시하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제30권6호
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• pp.763-785
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• 2008

In this study, a flexibility-based finite element method considering geometric and material nonlinearities is developed for analyzing steel-concrete frame structures. The stability functions obtained from the exact buckling solution of the beam-column subjected to end moments are used to accurately capture the second-order effects. The proposed method uses the force interpolation functions, including a moment magnification due to the axial force and lateral displacement. Thus, only one element per a physical member can account for the interaction between the bending moment and the axial force in a rational way. The proposed method applies the Newton method based on the load control and uses the secant stiffness method, which is computationally both efficient and stable. According to the evaluation result of this study, the proposed method consistently well predicts the nonlinear inelastic behavior of steel-concrete composite frames and gives good efficiency.