• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.177-184
• /
• 2011

이 연구에서는 PC 구조의 단부를 연속으로 연결한 MRS(multi-ribbed moment resisting slab) 구조에 대한 해석 및 설계법을 제안하고자 하였다. MRS 구조에서는 더블티 부재가 역티보 위에서 부모멘트 철근에 의해서 연속으로 설계되므로, 부모멘트 철근이 좁은 지역에 밀집되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 선형 및 비선형 해석을 통하여 모멘트 분포 메커니즘을 분석하여, 적절한 설계법을 제시하였다. 또한 이 연구와 병행하여 실시한 실험 연구의 결과를 비선형상세 해석을 통하여 분석하였다. 그리고 단부구속효과 및 모멘트 재분배에 관한 연구를 위하여 비선형 골조 해석을 선택하여 변수별 연구를 수행하였다. 해석을 위한 재질 및 단면의 특성은 함께 진행된 실험 연구의 결과로부터 얻어졌으며, 비선형 골조 해석을 위한 소성힌지는 균열 모멘트, 공칭 모멘트, 부재 연성도 등의 값으로 모델링되었다. 선형 및 비선형 해석의 결과로부터 단부 회전 스프링과 부모멘트재분재를 통하여 MRS 구조의 단부 모멘트는 상당한 크기로 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제7권4호
• /
• pp.279-301
• /
• 2007

When coupling beams are proportioned appropriately in coupled core wall (CCW) systems, the input energy from ground motions is dissipated primarily through inelastic deformations in plastic hinge regions at the ends of the coupling beams. It is desirable that the plastic hinges form at the beam ends while the base wall piers remain elastic. The strength and stiffness of the coupling beams are, therefore, crucial if the desired global behavior of the CCW system is to be achieved. This paper presents the results of nonlinear response history analysis of two 20-story CCW buildings. Both buildings have the same geometric dimensions, and the components of the buildings are designed based on the equivalent lateral force procedure. However, one building is fitted with steel coupling beams while the other is fitted with diagonally reinforced concrete coupling beams. The force-deflection relationships of both beams are based on experimental data, while the moment-curvature and axial load-moment relationships of the wall piers are analytically generated from cross-sectional fiber analyses. Using the aforementioned beam and wall properties, nonlinear response history analyses are performed. Superiority of the steel coupling beams is demonstrated through detailed evaluations of local and global responses computed for a number of recorded and artificially generated ground motions.

• Computers and Concrete
• /
• 제14권6호
• /
• pp.657-674
• /
• 2014

The purpose of this paper is to present a numerical procedure to analyse reinforced concrete columns subjected to combined axial loads and bending that rigorously considers nonlinear material and nonlinear geometric characteristics. Column design and stability analysis are simultaneously regarded. A finite element method is used for calculating displacements and the material and geometric nonlinearities are taken into account using an iterative process. A computer program is developed from the proposed numerical procedure, and the efficiency of the program is verified against available experimental data. The model applies to constant rectangular cross sectional columns with symmetric reinforcement distribution.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제24권5호
• /
• pp.591-602
• /
• 2017

A cable-stiffened cylindrical single-layer latticed shell that is reinforced by cable-stiffened system has superior stability behaviour compared with the ordinary cylindrical latticed shell. The layouts of cable-stiffened system are flexible in this structural system, and different layouts contribute different stiffness to the structure. However, the existed few research primarily focused on the simplest type of cable layouts, in which the grids of the latticed shell are diagonally stiffened by prestressed cables in-plane. This current work examines the stability behaviour of the cable-stiffened cylindrical latticed shells with two different types of cable layouts using nonlinear finite element analysis. A parametric study on the effect of cross-sectional of the cables, pretension in cables, joint stiffness, initial imperfections, load distributions and boundary conditions is presented. The findings are useful for the reference of the designer in using this type of structural system.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.3-11
• /
• 2016

건물의 자중을 저감시킴으로서 시공성을 향상시키기 위한 방안으로 중공 PC슬래브에 대한 관심이 높아지고 있다. 이와 같은 측면에서, 최근 새로운 형태의 부분 PC 슬래브 시스템인 Tripple Ribs Slab (TRS)가 개발되었다. TRS부재는 3개의 리브와 스트랜드로 프리스트레싱된 바닥구조로 구성되어 있다. TRS 바닥구조는 웨브와 웨브 사이에 스티로폼(styrofoam)을 채운 뒤 토핑 콘크리트를 타설함으로서 슬래브 시스템을 구축한다. 본 연구에서는 TRS의 휨성능을 검토하기 위해 휨실험을 진행하였다. Full scale로 제작된 5개의 실험체를 제작한 뒤 휨파괴되도록 단순지지조건으로 실험하였으며 실험결과 강도를 기준 식들과 비교하였다. 실험에서의 변수는 부재의 깊이와 토핑 또는 슬립포밍시 형성되는 추가의 콘크리트 턱의 유무이다. 또한 실험체들에 대하여 비선형 단면해석을 실시하였으며 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 실험으로부터, TRS는 설계하중을 충분히 지지할 수 있는 휨성능과 연성능력을 가지고 있으며 실험체의 강도는 기준 식으로 적절하게 예측될 수 있는 것으로 나타났다. 추가의 턱은 실험체의 강도에 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났으며 이에 따라 이들 턱은 굳이 추가의 작업을 통하여 제거할 필요는 없는 것으로 사료된다. 비선형 단면해석을 통하여 TRS의 휨거동을 보다 정확하게 예측하기 위해서는 슬립포밍에 의한 콘크리트의 취성적인 특성을 해석에서 고려할 필요가 있는 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제29권5호
• /
• pp.405-411
• /
• 2016

본 논문에서는 풍력 블레이드와 같이 세장비가 크고 초기 비틀림이 존재하는 복합재료로 구성된 블레이드에 대한 이차원 단면의 차원축소와 복원관계를 이론적으로 기술하였다. 그리고 VABS 이용한 보의 차원축소모델에 대한 유효성을 검증하기 위해 선행연구 모델을 활용하여 기존 연구결과를 수치적으로 비교하였다. 실물과 가장 가까운 날개 구조물 2차원 형상에 단면해석을 적용하여 정밀한 단면의 이산화를 수행하고 VABS를 이용하여 블레이드의 특성(질량행렬, 강성행렬)을 포함한 1차원 보 모델링을 수행하였다. 1차원 보 모델을 통해 세장비가 큰 날개 구조물의 거동을 확인하고 내부하중을 계산하여 단면위치에서 변형률 복원을 수치적으로 계산하고 이산화된 단면에 수치적으로 매핑하여 시각적으로 확인하고 여유마진을 계산하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.19-26
• /
• 1996

The main purpose of this paper is to investigate a more accurate behavior analysis of tapered column with initial imperfection. The nonlinear differential equations governing the deflected shapes of the tapered column with initial imperfection are derived by large deflection theory and solved numerically using the Runge-Kutta method and Regula-Falsi method. Three kinds of cross-sectional shape with simply supported end constraint are considered in numerical examples. The load versus displacement curves including the left and right end rotations are presented in figures. The effect of cross-sectional shapes on deflected shape is analyzed, and the deflected shapes of column for several initial imperfections are shown in figure.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제49권6호
• /
• pp.673-685
• /
• 2014

The topic of this study is to strengthen cracked beams with prefabricated RC U cross-sectional plates. The damaged beams were repaired by epoxy based glue. The repaired beams were strengthened using prefabricated plates. The strengthening plates were bonded to the bottom and side faces of the beams by anchorage rods and epoxy. The strengthened beams were incrementally loaded up to maximum load capacities. The experimental results were satisfactory since the load carrying capacities of damaged beams were increased approximately 76% due to strengthening. It was observed that strengthening plates had a dominant effect on the performance of beams in terms of both the post-elastic strength enhancement and the ductility. The experimental program was supported by a three-dimensional nonlinear finite element analysis. The experimental results were compared with the results obtained from the beam modeled with ANSYS finite element program.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.1016-1021
• /
• 2013

수소혼합가스토치를 이용하여 유리 모서리 접합 시 접합부의 형상은 수소혼합가스의 유량, 토치의 이송속도, 토치와 유리사이의 거리 등 많은 공정변수들에 의해 영향을 받는다. 모서리 접합형상은 유리패널의 단열 및 기밀, 강도성능에 영향을 미치므로, 공정변수에 따른 접합부 형상예측에 대한 연구가 수행되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 공정변수 설정 및 실험분석을 통하여, 공정변수에 따른 단면형상을 예측할 수 있는 회귀식을 도출하였다. 도출된 회귀식에 각 공정변수값을 적용하여 접합형상을 예측하고, 실제 모서리 접합 실험결과와 비교하여 회귀식의 타당성을 검증하였다.

• 한국농공학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.73-92
• /
• 1987

Formulation of the geometric optimization for truss structures based on the elasticity theory turn out to be the nonlinear programming problem which has to deal with the cross-sectional area of the member and the coordinates of its nodes simultaneously. A few techniques have been proposed and adopted for the analysis of this nonlinear programming problem for the time being. These techniques, however, bear some limitations on truss shapes, loading conditions and design criteria for the practical application to real structures. A generalized algorithm for the geometric optimization of the truss structures, which can eliminate the above mentioned limitations, is developed in this study. The algorithm proposed utilizes the two-levels technique. In the first level which consists of two phases, the cross-sectional area of the truss member is optimized by transforming the nonlinear problem into SUMT, and solving SUMT utilizing the modified Newton Raphson method. In the second level, which also consists of two phases the geometric shape is optimized utillzing the unindirectional search technique of the Powell method which make it possible to minimize only the objective functlon. The algorithm proposed in this study is numerically tested for several truss structures with various shapes, loading conditions and design criteria, and compared with the results of the other algorithms to examine its applicability and stability. The numerical comparisons show that the two- levels algorithm proposed in this study is safely applicable to any design criteria, and the convergency rate is relatively fast and stable compared with other iteration methods for the geometric optimization of truss structures. It was found for the result of the shape optimization in this study to be decreased greatly in the weight of truss structures in comparison with the shape optimization of the truss utilizing the algorithm proposed with the other area optimum method.