• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.387-394
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• 2010

현재 연쇄붕괴를 방지하기 위한 설계 방법으로 기둥제거 시나리오를 이용한 대체하중경로법을 주로 적용하고 있다. 하지만 실제로 폭발이 발생하여 기둥이 완전히 제거되지 않는 경우에 기둥제거 시나리오를 적용하면 보수적인 결과를 얻게 된다. 본 논문에서는 단일 기둥이 폭발하중을 받을 때의 거동을 평가함으로써 폭발이후에도 기둥이 연쇄붕괴 방지에 기여할 수 있는지 여부를 판단하였다. 하이드로코드인 AUTODYN을 이용하였으며, 같은 단면적과 높이를 갖는 사각형 기둥과 원형 기둥의 폭발저항성능을 비교하였다. 우선 AUTODYN을 이용한 폭발하중 산정 결과를 폭발실험값과 비교한 다음 간단한 폭발 예제를 통해 계산된 폭발압력파가 실제와 유사함을 입증하였다. 단면 형상에 따른 기둥의 폭발저항 성능 해석을 수행한 후 잔류변형을 이용한 평가법을 이용해 원형기둥이 사각형 기둥보다 폭발저항 성능이 더 우수함을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제32권2호
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• pp.283-300
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• 2009

The characteristic response of a structure to blast load may be divided into two distinctive phases, namely the direct blast response during which the shock wave effect and localized damage take place, and the post-blast phase whereby progressive collapse may occur. A reliable post-blast analysis depends on a sound understanding of the direct blast effect. Because of the complex loading environment and the stress wave effects, the analysis on the direct effect often necessitates a high fidelity numerical model with coupled fluid (air) and solid subdomains. In such a modelling framework, an appropriate representation of the blast load and the high nonlinearity of the material response is a key to a reliable outcome. This paper presents a series of calibration study on these two important modelling considerations in a coupled Eulerian-Lagrangian framework using a hydrocode. The calibration of the simulated blast load is carried out for both free air and internal explosions. The simulation of the extreme dynamic response of concrete components is achieved using an advanced concrete damage model in conjunction with an element erosion scheme. Validation simulations are conducted for two representative scenarios; one involves a concrete slab under internal blast, and the other with a RC column under air blast, with a particular focus on the simulation sensitivity to the mesh size and the erosion criterion.

• Steel and Composite Structures
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• 제52권6호
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• pp.627-645
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• 2024

Punching shear is a brittle failure that occurs within the RC flat slabs where stresses are concentrated within small regions, resulting in a catastrophic and unfavorable progressive collapse. However, increasing the slab slenderness ratio is believed to significantly affect the slab's behavior by the induced strain values throughout the slab depth. This study examines the punching shear behavior of flat slabs by the nonlinear finite element analysis approach using ABAQUS software, where 72 models were investigated. The parametric study includes the effect of opening existence, opening-to-column ratio (O/C), temperature level, slenderness ratio (L/d), and flexural reinforcement rebar diameter. The behavior of the punching shear failure was fully examined under elevated temperatures which was not previously considered in detail along with the combined effect of the other sensitive parameters (opening size, slab slenderness, and reinforcement rebar size). It has been realized that increasing the slab slenderness has a major role in affecting the slab's structural behavior, besides the effect of the flexural reinforcement ratio. Reducing the slab's slenderness from 18.27 to 5.37 increased the cracking load by seven times for the slab without openings compared to nine times for the initial stiffness value. In addition, the toughness capacity is reduced up to 80% upon creating an opening, where the percentage is further increased by increasing the opening size by about an additional 10%. Finally, the ultimate deflection capacity of flat slabs with an opening is increased compared to the solid slab with the enhancement being increased for openings of larger size, larger depths, and higher exposure temperature.

• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.1-9
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• 2011

본 논문에서는 복합재료 튜브를 이용한 고속 열차의 에너지 흡수장치에 대한 실험 및 수치 해석에 관한 연구를 수행하였다. 논문의 목적은 에너지 흡수장치에 대한 최적의 적층(lay-up) 형태를 알아내는 것으로, quasi static method를 이용한 네 가지 적층 형태에 대한 실험을 수행 하였다: $[0/45/90/-45]_4$, $[0]_{16}$, $[0/90]_8$, $[0/30/-30]_5$, 실험을 위해 초기 파괴 시작점을 생성하고, 일정 방향으로 진행되는 파괴를 만들기 위해 베벨 엣지(bevel edge)와 노치 엣지(notch edge)의 두 가지 트리거링 방법을 이용하였다. 저속 충돌실험 결과 $[0/45/90/-45]_4$의 적층 형태가 다른 방법과 비교해서 가장 좋은 에너지 흡수 결과를 보여주였다. 수치해석을 위해 LS-DYNA 프로그램의 변수 분석(parametric analysis)을 통해 가장 적합한 복합재료의 quasi static 실험 시뮬레이션 방법 연구를 수행하였다. 움직이는 벽이 복합재 튜브에 저속 충돌하는 모델을 가정하여 해석을 수행하였으며, 실험값과 수치해석 결과의 비교를 통해 비슷한 경향을 보임을 확인 하였다. 특히 TFAIL과 mass scaling factor를 조절하며 수행하는 변수 분석은 LS-DYNA에서 복합재 튜브의 quasi static 실험을 시뮬레이션 하는 능력과 한계를 보여준다.