• Structural Engineering and Mechanics
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• 제11권1호
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• pp.35-48
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• 2001

The objective of this study is to investigate the stability behavior of steel cable-stayed bridges by comparing the buckling loads obtained by means of finite element methods with eigen-solver. In recent days, cable-stayed bridges dramatically attract engineers' attention due to their structural characteristics and aesthetics. They require a number of design parameters and present a high degree of static indetermination, especially for long span bridges. Cable-stayed bridges exhibit several nonlinear behaviors concurrently under normal design loads due to the individual nonlinearity of substructures such as the pylons, stay cables, and bridge deck, and their interactions. The geometric nonlinearities arise mainly from large displacements of cables. Strong axial and lateral forces acting on the bridge deck and pylons cause structural nonlinear behaviors. The interaction is among the substructures. In this paper, a typical three-span steel cable-stayed bridge with a variety of design parameters has been investigated. The numerical results indicate that the design parameters such as the ratio of $L_1/L$ and $I_p/I_b$ are important for the structural behavior, where $L_1$ is the main span length, L is the total span length of the bridge, $I_p$ is the moment of inertia of the pylon, and $I_b$ is the moment of inertia of the bridge deck. When the ratio $I_p/I_b$ increases, the critical load decreases due to the lack of interaction among substructures. Cable arrangements and the height of pylon are another important factors for this type of bridge in buckling analysis. According to numerical results, the bridges supported by a pylon with harp-type cable arrangement have higher critical loads than the bridges supported by a pylon with fan-type cable arrangement. On contrary, the shape of the pylon does not significantly affect the critical load of this type of bridge. All numerical results have been non-dimensionalized and presented in both tabular and graphical forms.

• 한국음향학회지
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• 제41권1호
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• pp.1-8
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• 2022

본 논문은 마이크로폰 검교정을 위한 음향 챔버형 검교정기의 고주파 검교정 한계가 나타나는 원인을 밝히고 이를 향상시키는 방법을 제시한다. 상용 유한요소 해석 프로그램을 활용하여 고유 주파수 해석과 주파수 영역 해석을 통해 음향 챔버형 검교정기의 검교정 주파수 한계를 분석하였고, 이를 바탕으로 약 2 Hz 부터 6.4 kHz 까지 1 dB 수준 이내로 정교하게 검교정할 수 있는 음향 챔버형 검교정기를 설계 및 제작하고 실험을 통해 그 성능을 검증하였다. 본 연구를 통해 제안된 음향 챔버형 검교정기는 넓은 주파수 범위에서 다수의 마이크로폰을 동시에 검교정 할 수 있는 이점을 가지고 있어 다수의 마이크로폰을 위한 간편한 검교정에 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.10-17
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• 2016

본 연구는 단경간 교량의 정적하중입력/변위출력관계를 이용한 새로운 교량 유한요소모델 개선 방법을 제안하였고, 실내 모형교량 실험을 통해 검증하였다. 기존의 유한요소모델개선기법은 실험으로부터 얻어진 모드계수와 유한요소모델로부터 예측된 모드계수가 유사해지도록 유한요소모델을 개선하는데, 이 과정에서 구조계의 질량행렬에 대한 가정을 필요로 한다. 제안된 기법은 질량행렬을 가정하지 않고, 오히려 질량행렬 추정을 가능하게 하는 장점을 가진다. 제안된 기법은 두 단계로 구성된다. 첫째, 정적 하중입력-변위응답으로부터 강성행렬을 개선하고, 둘째, 실측된 고유진동수를 이용하여 질량행렬을 개선한다. 실험검증을 위하여 실내 모형교량을 제작하였고, 제안된 기법을 이용하여 모형교량의 탄성계수를 추정하였으며, Universal Testing Machine으로 부터 얻어진 탄성계수와 비교하였다. 또한 기존의 유한요소모델개선기법으로 추정된 탄성계수와 비교하였다. 실험의 결과들로부터 제안된 기법이 합리적으로 탄성계수와 질량밀도를 추정하는 것이 관찰되었고, 기존의 유한요소모델개선기법은 고차모드를 사용했을 때 상대적으로 큰 오차를 주는 것이 관찰되었다. 추가적으로 유한요소모델링 오차에 대하여 토의하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.659-672
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• 1997

합성 박스형 교량의 비선형 온도분포로부터 유발되는 열응답(thermal response)은 여러 변수들의 영향을 받는다( 기상조건, 재료상수, 교량의 위치 및 방향, 단면형상 등). 본 논문에서는 계절, 교량의 위치 및 방향, 단면형상 그리고 몇 가지 재료특성치의 변화가 합성 박스형 교량의 축변형 곡률 및 응력에 미치는 영향 파악을 위해 매개변수해석을 수행하였으며, 이 해석을 수행하기 위한 2차원 시간 종속적 유한요소모델에 대해 간략히 언급하였다. 먼저, 매개변수들이 하루동안의 곡률 변화에 미치는 영향에 대해 고려하고, 최대 곡률을 나타내는 시간의 합성 박스형 단면의 은도 및 응력분포에 미치는 영향에 대해 고려하였다. 최종적으로, 이 매개변수들의 변화가 온도에의한 축변형, 곡률 및 응력의 일최대값에 미치는 영향에 대해 고려하였다. 온도에의한 영향은 경우에따라서는 사하중이나 활하중이 구조물에 주는 영향만큼 클 수 있고 또한 강합성교의 설계시 바닥판 콘크리트 슬래브와 강재들보와의 온도차를 $10^{\circ}C$로 가정하고, 동시에 온도의 분포가 콘크리트 슬래브단면과 강재들보단면에서 일정하다고 가정하고 구한 온도응력은 실제 온도하중의 영향을 과소평가할 수 있다.