• 제목/요약/키워드: matrix condensation technique

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바닥판의 휨강성을 고려한 전단벽식 건물의 효율적인 지진해석 (Efficient Seismic Analysis of High-Rise Shear Wall Building Structures considering the Flexural Stiffness of Floor Slabs)

  • 김현수;이동근
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.193-202
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    • 2001
  • 현재 국내에서는 아파트 건물을 짓는데 벽과 바닥판으로만 이루어진 벽식 구조형식을 많이 사용하고 있다. 이러한 고층 아파트건물을 해석하기 위해서 ETABS나 MIDAS/BDS 같은 상용프로그램이 주로 사용되고 있다. ETABS는 해석상의 편의를 위하여 바다판을 강막으로 가정하여 모형화 하고 바닥판의 휨강성은 고려하지 않고 있다. 이러한 가정은 프레임 구조물을 해석할 때에는 합리적이라고 할 수 있다. 그러나 벽식 구조물은 바닥판의 휨강성이 전체 구조물의 횡방향 강성에 큰 영향을 미치므로 바닥판의 휨강성을 고려하지 않으면 전체 구조물의 강성을 과소평가하게 된다. 따라서 바닥판을 판요소로 세분하여 모형화 하는 것이 필요하다. 그러나 이때 많은 양의 해석 시간과 컴퓨터 메모리가 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 부분구조법과 행렬응축기법을 사용하여 해석 시간과 컴퓨터 메모리의 사용을 줄이면서도 바닥판의 휨강성을 효율적으로 해석할 수 있는 해석 기법을 제안하였고 예제를 통하여 검증하였다.

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주상복합구조물의 효율적인 3차원 해석 (Efficient 3D Analysis of Building Structures with A Rigid Floor System)

  • 황현식;이동근
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.239-246
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    • 1996
  • Very stiff floor system in a residential-commercial building causes some problems in the numerical analysis procedure due to significant difference in stiffness with adjacent structural elements. Static analysis of structure with a stiff transfer-floor can be peformed approximately in two steps for upper and lower pons for the structure. However, it is impossible to perform dynamic analysis in two steps with separate models. An efficient method for dynamic analysis of a structure with a rigid floor system is proposed in this study. The matrix condensation technique is employed to reduce the degree of freedom for upper and lower parts of the structure and a beam elements with rigid bodies of both ends are introduce to model the rigid floor system. Efficiency end accuracy of the proposed method ore verified through analysis of several example structures.

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고층 튜브 구조물의 효율적 해석 (An Efficient Analysis of Framed-Tube Structures)

  • 이동근;김남희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1992년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.133-138
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    • 1992
  • The three dimensional analysis of Framed-Tube structures is neither easy nor efficient because of longer computational time, large memory requirement, tedious input preparation and bulky output. An efficient analysis model for framed-tube structure is proposed in this study. The proposed model can save the computational effort by using the assumption of the rigid floor diaphragm effect and matrix condensation technique. Moreover, it is develpoed by assembling two dimensional frames using the link degrees of freedom which are temporary used to satisfy the vertical displacement compatibility at the corners of a framed-tube. The accuracy and the efficiency of this analytical model is established by comparing with the results using the computer code SAPIV which is based on the three dimensional finite element model.

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일반화된 부분강절을 갖는 뼈대구조물의 안정성 및 P-Δ 해석 (Stability and P-Δ Analysis of Generalized Frames with Movable Semi-Rigid Joints)

  • 민병철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.409-422
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    • 2013
  • 부재간의 연결조건에 따른 다양하고 복잡한 강구조물의 P-${\Delta}$ 해석 및 좌굴 거동특성을 파악하기 위하여, 본 연구에서는 부재의 연결이 회전 및 이동스프링으로 구성된 부분강절(semi-rigid) 뼈대요소의 일반화된 접선강도 행렬을 유도하였고 이로부터 다시 Taylor 전개를 적용하여 탄성강도 행렬과 기하학적 강도행렬을 일반화된 형태로 제시하였다. 이를 위하여, 보-기둥부재의 좌굴조건을 만족시키는 처짐함수로부터 안정함수(stability function)를 유도하였고, 횡변위(sway)를 고려한 힘-변위관계와 적합조건을 고려하여 엄밀한 부분강절 뼈대요소의 접선강도행렬을 제시하였다. 다양한 수치해석 예제에 대해 타 연구자의 해석 결과 및 본 연구의 선형 및 비선형 해석이론을 통한 좌굴해석 결과를 비교하여 본 연구의 타당성과 부분강절 뼈대구조물의 좌굴거동 특성을 제시하였다.

개구부가 있는 벽식구조물의 3차원해석을 위한 슈퍼요소와 부분구조의 이용 (Use of Super Elements and Substructures for Three Dimensional Analysis of the Box System with Openings)

  • 이동근;김현수;남궁계홍
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.3-10
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    • 2001
  • The box system that is composed only of reinforced concrete walls and slabs are adopted on many high-rise apartment buildings recently constructed in Korea. And the framed structure with shear wall core that can effectively resist horizontal forces is frequently adopted for the structural system for high-rise building structures. In these structures, a shear wall may have one or more openings for functional reasons. It is necessary to use subdivided finite elements for accurate analysis of the shear wall with openings. But it would take tremendous amount of computational time and memory if the entire building structure is subdivided into a finer mesh . An efficient analysis method that can be used regardless of the number, size and location of openings is proposed in this study, The analysis method uses super element, substructure, matrix condensation technique and fictitious beam technique. Three-dimensional analyses of the box system and the framed structure with shear wall core having various types of openings were performed to verify the efficiency of the proposed method. It was confirmed that the proposed method have outstanding accuracy with drastically reduced time and computer memory from the analyses of example structures.

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다양한 형태의 개구부를 가진 전단벽식 구조물의 효율적 인 동적 해석 (Efficient dynamic analysis of shear wall building structures with various types of openings)

  • 김현수;이승재;이동근
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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    • pp.329-336
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    • 2003
  • The box system that is composed only of reinforced concrete walls and slabs are adopted on many high-rise apartment buildings recently constructed in Korea. And the framed structure with shear wall core that can effectively resist horizontal forces is frequently adopted for the structural system for high-rise building structures. In these structures, a shear wall may have one or more openings for functional reasons. It is necessary to use subdivided finite elements for accurate analysis of the shear wall with openings. But it would take significant amount of computational time and memory if the entire building structure is subdivided into a finer mesh. An efficient analysis method that can be used regardless of the number, size and location of openings is proposed in this study. The analysis method uses super element, substructure, matrix condensation technique and fictitious beam technique. Three-dimensional analyses of the box system and the framed structure with shear wall core having various types of openings were peformed to verify the efficiency of the proposed method. It was confirmed that the proposed method have outstanding accuracy with drastically reduced time and computer memory from the analyses of example structures.

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개구부가 있는 전단벽의 효율적인 해석 (Efficient Analysis of Shear Walls with Openings)

  • 김현수;남궁계홍;이동근
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.237-249
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    • 2002
  • 현재 국내에서는 벽과 슬래브으로만 이루어진 벽식 구조형식의 아파트 건물이 많이 사용되고 있다. 아파트 건물의 전단벽에는 기능적인 필요에 의하여 한 개 혹은 여러 개의 개구부가 존재할 수 있다. 이러한 개구부가 있는 전단벽의 해석에 대해서 기존에 많은 연구가 수행되어 왔으나, 적용하는데 많은 해석시간과 컴퓨터 메모리가 필요하는 등 여러 가지 제한점 때문에 실제 해석 및 설계에는 별로 적용되지 못하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존 연구의 제한점들을 개선하여 개구부 크기, 위치 및 개수에 관계없이 적용할 수 있는 해석 방법을 제안하였다. 개구부가 있는 전단벽을 정확하게 해석하기 위해서는 전단벽을 평면응력요소로 세분화하여 모형화하는 것이 필요하다. 그러나 아파트 건물 전체를 평면응력요소로 세분하여 모형화하는 것은 상당한 해석시간과 컴퓨터 메모리가 소요되므로 실무에 적용하기에는 어려운 점이 많다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하고자 슈퍼요소와 행렬응축기법, 그리고 가상보를 사용한 해석기법을 제안하였다. 제안된 해석기법의 효용성을 검증하기 위하여 다양한 크기와 위치의 개구부가 있는 예제구조물을 선택하여 정적 및 동적해석을 수행하였다. 예제해석 결과 제안된 해석기법은 소요되는 해석시간과 컴퓨터 메모리를 대폭 줄이면서도 세분모델과 비슷한 정확성을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

투과전자현미경을 이용한 수종의 수복재가 L292세포의 미세구조 변화에 미치는 영향 (EFFECT OF SEVERAL RESTORATIVE MATERIALS ON ULRASTRUCTURAL CHANGES OF L929 CELLS USING TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPE)

  • 임미경
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제21권1호
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    • pp.385-402
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    • 1996
  • Cytotoxicity of dental restorative materials using cell culture technique has been extensively studied by various quantitative assays. The aim of this study was to investigate the microstructural change of damaged L292 cells which could not observed with light microscope. Cytotoxic effect of ZOE, Prisma APH (Densply International Inc., U.S.A.), Clearfil FII(Kuraray Co., Japan), Fuji II(GC Co., Japan) and Fuji II LC(GC Co., Japan) on cultured L292 cells were observed. Irreversible cell damage and cytolysis were found in ZOE and Fuji II groups. In Clearfil FII, mild to moderate cell damage was observed. APH group showed variable cytotoxicity. Moderate cell damage was found in Fuji II LC group. Cytotoxic effect were as follows : A condensation of the chromatin occureds along or adjacent to the inner membrane of the nuclear envelops. The nuclear envelope remained resonably intact but the contents were partially or completely lost. The cell nucleus contains clusters of markedly electron-dense interchromatin granules. The rough endoplasmic reticulum were dilated. In some mitochondira, matrix was disoriented and fused cristae were discernible. Mitochondiral swelling and woolly appearance were recognized. Large vacuoles and autolysosmes were found in cytoplasm. Some breaks of the cytoplasmic membrane and even cytolysis could be seen in dying cells.

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건축구조물의 효율적인 연직진동 해석 (Efficient Analysis of Vertical Vibration of Building Structures)

  • 이동근;안상경;김태호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.23-34
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    • 1998
  • 본 논문은 바닥판을 고려한 3차원 골조 구조물의 효율적인 연직 진동 해석법을 제안한다. 바닥판의 영향을 고려하면 구조물의 진동해석을 좀더 정확히 수행할 수 있는 반면, 면요소의 사용에 따른 많은 자유도의 사용으로 많은 해석시간과 기억용량이 필요하게 된다. 따라서, 행렬응축기법을 사용하여 적절한 요소분할 및 주자유도 선택 기법을 제안하였으며, 대형요소를 사용하여 정확화된 일반적인 건물의 동적해석에 적용하여 입력 데이터의 작성을 간단히 하고 동적해석을 빠르고 신뢰할 만한 결과를 얻을 수 있는 기법에 대하여 연구하였다.

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강성저감을 고려한 플랫슬래브 구조물의 지진해석 (Seismic Analysis of Flat Slab Structures considering Stiffness Degradation)

  • 김현수;이승재;이동근
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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    • pp.191-198
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    • 2003
  • Flat slab system has been adopted in many buildings constructed recently because of the advantage of reduced floor heights to meet the economical and architectural demands. Structural engineers commonly use the equivalent frame method(EFM) with equivalent beams proposed by Jacob S. Grossman in practical engineering for the analysis of flat slab structures. However, in many cases, when it is difficult to use the EFM, it is necessary to use a refined finite element model for an accurate analysis. But it would take significant amount of computational time and memory if the entire building structure were subdivided into a finer mesh. An efficient analytical method is proposed in this study to obtain accurate results in significantly reduced computational time. The proposed method employs super elements developed using the matrix condensation technique and fictitious beams are used in the development of super elements to enforce the compatibility at the interfaces of super elements. The stiffness degradation of flat slab system considered in the EFM was taken into account by reducing the elastic modulus of floor slabs in this study. Static and dynamic analyses of example structures were peformed and the efficiency and accuracy of the proposed method were verified by comparing the results with those of the refined finite element model and the EFM.

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