• Structural Engineering and Mechanics
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• 제9권5호
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• pp.469-482
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• 2000

A numerical study using nonlinear finite element analysis is performed to investigate the behavior of isolated reinforced concrete walls subjected to combined axial force and in-plane and out-of-plane bending moments. For a nonlinear finite element analysis, a computer program addressing material and geometric nonlinearities was developed. Through numerical studies, the internal force distribution in the cross-section is idealized, and then a new design method, different from the existing methods based on the plane section hypothesis was developed. According to the proposed method, variations in the interaction curve of the in-plane bending moment and axial force depends on the range of the permissible axial force per unit length, that is determined by a given amount of out-of-plane bending moment. As the out-of-plane bending moment increases, the interaction curve shrinks, indicating a decrease in the ultimate strength. The proposed method is then compared with an existing method, using the plane section hypothesis. Compared with the proposed method, the existing method overestimates the ultimate strength for the walls subjected to low out-of-plane bending moments, while it underestimates the ultimate strength for walls subject to high out-of-plane bending moments. The proposed method can address the out-of-plane local behavior of the individual wall segments that may govern the ultimate strength of the entire wall.

• 한국안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.189-195
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• 2002

I-단면 곡선보 (curved beam)의 모멘트 하중 하에서 비틀림(warping)을 포함한 평면외 (out-of-plane)의 좌굴을 미분구적법 (DQM)을 이용하여 해석하였다. 다양한 경계조건(boundary conditions) 및 굽힘각(opening angles)에 따른 임계모멘트 (critical moments)를 계산하고, DQM의 해석결과는 해석적 해답 (exact solution) 과 비교 분석하였다. DQM은 적은 요소(grid points)를 사용하여 정확한 해석결과를 보여주었고, 두 경계조건 (고정-고정, 고정-단순지지)하에서 새로운 결과 또한 제시하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권6호
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• pp.611-621
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• 2023

This paper presents the results of a numerical investigation of the effect of geotextile reinforcement on underlying buried pipe behavior using PLAXIS 3D. In this study, variable parameters such as the in-plane stiffness of the geotextile, the pipe stiffness, the soil stiffness, the footing width, the geotextile width, and the location of the geotextile reinforcement layer are investigated. Deflections and bending moments acting on the pipe are evaluated for different combinations of variables and are presented graphically. It is observed that with an increase in the in-plane stiffness of the geotextile reinforcement, there is a tendency for a decrease in both deflections in the pipe and bending moments acting on the pipe. Conversely, with an increase in the pipe stiffness, geotextile reinforcement efficiency decreases. In the investigated region of soil stiffness, for the given pipe and geotextile stiffness, an optimum efficiency of geotextile is observed in medium dense soils. Further, it is shown that relative lengths of geotextile and footing has an important role on geotextile efficiency. Lastly, it is also demonstrated that relative location of geotextile layer with respect to the buried pipe plays an important role on the geotextile efficiency in reducing the bending moments acting on the pipe and deflections in the pipe. In general, geotextiles are more efficient in reducing the bending moments as opposed to reducing deflections of the pipe. Numerical validation is done with an experimental study from the literature to observe the applicability of the numerical model used.

• 콘크리트학회지
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• 제10권4호
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• pp.113-124
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• 1998

축력과 면내 및 면외의 두방향 휨모멘트를 받는 철근콘크리트 벽체에 대한 비선형 해석연구를 수행하였으며 , 해석결과를 분석하여 벽체의 강도산정법을 유도하였다. 비선형 해석연구를 위하여 철근콘크리트 벽체에 대한 재료 및 기하학적 비선형 해석을 수행할 수 있는 유한요소 해석방법을 개발하였다. 철근콘크리트의 재료모델로서 소성이론과 파괴모델의 통합모델을 사용하였다. 철근콘크리트 벽체에 대한 해석결과를 토대로 단면의 응력분포를 이상화하였으며, 이를 이용하여 새로운 강도산정법을 개발하였다. 이 방법에 따르면, 면외 휨모멘트에 의하여 단위길이의 벽체가 지지할 수 있는 축력이 결정되며, 이 허용 단위 축력에 따라서 총 축력과 면내 휨모멘트의 상호관계곡선이 결정된다. 면외 휨모멘트가 증가할수록 축력과 면내 휨모멘트의 상호관계곡선이 축소되며 이는 벽체 강도의 감소를 가리킨다. 이 새로운 방법을 , 휨변형후에도 단면이 평면으로 유지된다는 가정을 사용하는 기존의 강도산정법과 비교한다. 이 비교결과에 따르면 , 새로운 방법에 비하여 기존의 방법은 면외 휨모멘크가 작은 영역에서 벽체의 강도를 과소평가하며, 면외 휨모멘트가 큰 영역에서는 벽체의 강도를 과대평가한다.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제8권4호
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• pp.17-25
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• 2004

Hull girder stress monitoring system for container ship uses four long-base-strain-gages at mid-ship to monitor the resultant stresses and the applied moment components of horizontal, vertical and torsional moments. The bending moments are estimated by using the conventional strain-moment relations, however, the torsional moment related to the warping strain requires the assumption of the shape of torsional moments over the hull girder. Though this shape could be a sine function with an adequate period, it largely depends upon certain empirical formulas. This paper introduces additional four long-base-strain-gages at mid-ship to derive the longitudinal slope of the warping strain because this slope is directly related to the torsional moment by Bi-moment concept. An open-channel-type cantilever beam has been selected as a simplified model for container ship and the result has proved that the suggested concepts can estimate the torsional component accurately. Finally this method can become reliable technique to derive all external moments in hull girder stress monitoring system for container ships.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.299-304
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• 2008

This paper presents plastic limit loads of piping branch junctions with local wall thinning under combined pressure and in-plane bending, based on systematic three-dimensional finite element limit analyses using elastic-perfectly plastic materials. An ideal branch junction without weld or reinforcement around the intersection is considered with two locations of wall thinning; one in the run pipe, and the other in the branch pipe. Based on FE results, effects of thinning geometries on plastic limit moments are quantified and simple approximations of plastic limit loads are proposed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.480-486
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• 2008

유한요소 해석을 수행하여 엘보우의 거동을 파악하였으며 해석 시 엘보우의 휨 각도와 엘보우계수를 주요변수로 사용하였다. 사용하중은 엘보우 축이 형성하는 평면 내에 작용하는 휨 모멘트를 사용하였으며 해석 결과를 이론적 정해 법으로 유도된 ASME 코드 식과 비교하였다. 또한 엘보우 단면의 응력상태와 유연도 특성을 이용하여 엘보우 단면의 타원변형으로 인한 엘보우의 기하학적 비선형 특성을 설명하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권4호
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• pp.580-588
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• 2010

OPB(out-of-plane bending)-induced failure of mooring chain was firstly addressed by CALM (catenary anchor leg mooring)-type offloading buoy, located approximately one mile away from the bow of the Girassol FPSO which was installed offshore area of Angola in September 2001. This study deals with verifying the load transfer mechanism between the first free chain link and connected two chain links inside the chain hawse. OPB moment to angle variation relationships are proposed by extensive parametric study where the used design variables are static friction coefficients, proof test loads, nominal tension forces, chain link diameters, chain link grades and chain link types. The stress ranges due to OPB moments are obtained using nonlinear FEAs (finite element analyses). Final stress ranges are derived considering ones from IPT (in-plane tension) forces. Also a formula for OPB fatigue assessment is briefly introduced.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.277-287
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• 2009

본 연구의 목적은 리브로 수직 보강된 강판-콘크리트 벽체(SSC벽체)의 구조적 거동을 실험적으로 조사하고 실험결과와 평가식에 의한 결과를 비교하여 평가식의 적정성을 평가하며 SSC벽체 설계기준의 설계식을 제정하기 위한 자료를 제시하는 것이다. 휨과 전단력을 받는 SSC시험체를 제작, 실험하고 그 결과를 분석하였다. SSC시험체의 거동은 리브가 없는 USC시험체의 거동과 유사하게 나타나 리브의 영향은 무시할 수 있으며 SSC벽체의 양면에 있는 강판에 의한 콘크리트의 구속효과는 무시할 수 있음을 알 수 있었다. 실험결과와 평가식을 비교한 결과 전단의 지배가 큰 시험체는 평가식과 매우 유사하게 나타났으며 휨의 영향이 큰 SSC시험체의 실험결과는 평가식과 다소 차이를 보였다. 원전구조물의 벽체는 전단력이 크게 작용하고 면내 휨모멘트의 영향이 작으므로 현재 개발된 SC벽체의 평가식을 SSC벽체의 설계에 적용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.2858-2864
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• 2012

곡선보 (curved beam)의 내평면 모멘트 및 등분포하중 하에서 평면내 (in-plane) 좌굴 (buckling)을 미분구적법(DQM)을 이용하여 해석하였다. 다양한 경계조건 (boundary conditions)과 굽힘각 (opening angles)에 따른 임계모멘트 및 임계하중을 계산하였다. DQM의 해석결과는 해석적 해답 (exact solution) 결과와 비교하였으며, DQM은 적은 요소 (grid points)를 사용하여 정확한 해석결과를 보여주었다. 두 경계조건(고정-고정, 단순지지-고정)하에서 새 결과를 또한 제시하였다.