The present study deals with an approximate integral equation approach to finite deflection of elastic plates with arbitrary plane form. An integral formulation leads to a system of boundary integral equations involving values of deflection, slope, bending moment and transverse shear force along the edge. The basic principles of the development of boundary element technique are reviewed. A computer program for solving for stresses and deflections in a isotropic, homogeneous, linear and elastic bending plate is developed. The fundamental solution of deflection and moment is employed in this program. The deflections and moments are assumed constant within the quadrilateral element. Numerical solutions for sample problems, obtained by the direct boundary element method, are presented and results are compared with known solutions.
절개사면에 설치된 앵커지지 흙막이벽의 설계법을 확립하기 위해서는 흙막이벽체 및 배면지반의 변형거동을 규명할 필요가 있다 따라서, 본 연구에서는 아파트 신축부지 절개사면의 보강을 위해 앵커지지 흙막이벽과 억지말뚝이 설치된 사면을 대상으로 계측을 수행하였다. 굴착단계별 앵커설치시 흙막이벽의 수평변위는 감소하고 상대적으로 배면지반의 변형은 증가하는 경향이 있다. 앵커력 도입시 흙막이벽의 수평변위는 전반적으로 감소하며, 앵커의 인장력은 흙막이벽의 변형에는 큰 영향을 미치지만 배면지반의 변형에 미치는 영향은 크지 않았다. 흙막이벽의 최대수평 변위는 굴착깊이의 $1~4\%$사이에 발생하며, 암반굴착면을 갖는 배면수평면인 앵커지지 흙막이벽의 최대수평변위보다 $2\~8$배정도 크게 발생된다. 한편, SLOPILE(Ver 3.0)프로그램을 이용하여 앵커지지 흙막이벽의 사면안정효과를 검토하였으며, 사면안정해석시 앵커지지 흙막이말뚝에 작용하는 측방토압은 배면수평면인 앵커지지 흙막이벽에 적용하는 경험토압의 평균값이 적용가능하다.
본 논문은 처짐각법을 사용하여 탄소성 좌굴 기본긱을 유도하고 이를 타당성을 검증하고 있다. 이와 함께 이 개념을 사용하여 구조해석 할 수 있는 탄소성좌굴해석 요소를 정식화하는 방법도 함께 설명하고 있다. 이 요소는 요소 양단에 탄소성 거동을 표현하는 스프링을, 요소 중앙부는 선형좌굴을 표현하는 스프링을 각각 설정하여 실제 부재의 탄소성 좌굴거동을 표현하도록 설계되어 있다. 또한 이 방법이 통상의 기하강성 매트릭스를 사용한 방법과 비교하여 어떠한 장점이 있는지를 분석하고 있다.
Among the various models proposed for the description of semi-rigid connection behavior, Kinney's fixity facto. (=f) definition is adopted. If one follows this definition, f=1.0 signifies a completely fixed connection and f=0.0, the frictionless hinge. Kim's new slope-deflection equations based on the Kinney's fixity factors are the principal idea of this paper. Proposed finite element program also includes the effect of axial shortening of column, which is neglected in the stress analysis of frame leg conventional slope-deflection method. For the economic design, especially for the saving of beam weight in the high-rise office buildings or apartment houses, the proposed method can be applied.
The chloride attack of the top mat of reinforcing bars is a major cause of deterioration of comcrete deck of plate girder bridges. This is caused by a current design method which requires a top mat of reinforcing bars to resist a negative bending moment in bridge decks. In recently, empirical evidence has indicated that the top transverse reinforcing bars can patially or fully be eliminated without jeopardizing the structural integrity of a deck. So, one of the most efficient way to increase durability of concrete deck of bridges is the development of new design method that reduce or eliminate the top mat reinforcing bars, mad it is possible by the exact analysis that considering the negative bending moment reducing effect which introduced by relative deflection of plate girders. In this study, we develop the new bridge deck analysis method that considered the effect of relative girder deflection by applying the principles of slope deflection method of frames, and that is fine tuned with results of finite element analysis. This new approach evaluate a bending moment in a deck based on the effect of relative girder deflection as well as the magnitude of wheel loads, the girder spacing and stiffness, deck stiffness and the span length
In bridge structures, damage may induce an additional deflection which may naturally contain essential information about the damage. However, inverse mapping from the damage-induced deflection to the actual damage location and severity is generally complex, particularly for statically indeterminate systems. In this paper, a new load concept, called the positive-bending-inspection-load (PBIL) is proposed to construct a simple inverse mapping from the damage-induced deflection to the actual damage location. A PBIL for an inspection region is defined as a load or a system of loads which guarantees the bending moment to be positive in the inspection region. From the theoretical investigations, it was proven that the damage-induced chord-wise deflection (DI-CD) has the maximum value with the abrupt change in its slope at the damage location under a PBIL. Hence, a novel damage localization method is proposed based on the DI-CD under a PBIL. The procedure may be summarized as: (1) identification of the modal flexibility matrices from acceleration measurements, (2) design for a PBIL for an inspection region of interest in a structure, (3) calculation of the chord-wise deflections for the PBIL using the modal flexibility matrices, and (4) damage localization by finding the location with the maximum DI-CD with the abrupt change in its slope within the inspection region. Procedures from (2)-(4) can be repeated for several inspection regions to cover the whole structure complementarily. Numerical verification studies were carried out on a simply supported beam and a three-span continuous beam model. Experimental verification study was also carried out on a two-span continuous beam structure with a steel box-girder. It was found that the proposed method can identify the damage existence and damage location for small damage cases with narrow cuts at the bottom flange.
선체의 횡강도 해석을 하기 위해서는 유한요소법 등을 이용하는 것이 일반적이지만 설계 관점에서 볼 때 기존의 유한요소법을 이용하는 경우 작업 시간 및 계산 시간이 대단히 많이 소요되고 있는 실정이다. 따라서, 다양한 반복 설계 및 최적 설계를 수행하기 위해서는 막대한 계산 시간이 소요되는 유한요소법보다는 계산 시간이 빠르며 정도도 좋은 새로운 횡강도 해석 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 이를 위해 우선 일차적으로 횡강도 해석 측면에서 기 개발한 일반화 경사처짐법 및 신 등가 곡선보 이론의 유용성을 확인하고자 유조선의 횡강도 해석을 수행하였으며, 기존의 방법과 계산 시간 및 정도를 비교하여 그 우수성을 입증하였다.
본 연구에서는 처짐각법을 개선하여 강박스형교의 뒤틀림 거동을 분석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 박스거더의 뒤틀림 거동을 분석하는 대표적인 방법으로 BEF유사법과 EBEF법이 있으나, 전자는 등단면에 국한되고 경계조건에 따른 적분상수를 계산하기 위해 복잡한 삼각함수를 적용해야 하는 번거로움이 있다. 후자는 격벽의 강성을 무한으로 하여 연속보로 해석하는 근시적인 수치해석 방법이다. 따라서 본 연구에서는 변단면과 격벽의 강성을 해석에 반영할 수 있는 방법을 개발하였다. 몇 가지 예제 해석을 통하여 본 연구에서 개발한 프로그램의 타당성을 검증하였고, 격벽의 강성에 따른 매개변수 연구를 수행하였다.
저자들에 의해 기 제안한 바 있는 일반화 경사처짐법을 이용하여 이중 선각 유조선의 최적 구조 설계 시스템을 개발하였다. 최적화 기법으로는 직접탐색법의 일종인 Hooke와 Jeeves 방법을 사용하여 이산화변수를 용이하게 처리할 수 있도록 하였다. 일반화 경사처짐법과 최적화 기법을 결합하여 선급규정에 의한 종강도 부재의 최소 중량 설계프로그램과 일반화 경사처짐법에 의한 횡강도 부재 및 횡격벽 부재의 최소 중량 설계 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램을 이용하여 tank 배치를 고려한 이중 선각 유조선의 최적 구조 설계를 수행하여 실적선의 설계 치수 및 선각 중량과 비교하였으며, 최소 중량을 주는 tank 배치와 tank type을 결정할 수 있었다.
This paper presents a flexibility based method for damage identification from static measurements in beam-type structures. The response of the beam at the Damaged State is decomposed into the response at the Reference State plus the response at an Incremental State, which represents the effect of damage. The damage is localized by detecting slope discontinuities in the deflection of the structure at the Incremental State. A denoising filtering technique is applied to reduce the effect of experimental noise. The extent of the damage is estimated through comparing the experimental flexural stiffness of the damaged cross-sections with the corresponding values provided by analytical models of cracked beams. The paper illustrates the method by showing a numerical example with two cracks and an experimental case study of a simply supported steel beam with one artificially introduced notch type crack at three damage levels. A Digital Image Correlation system was used to accurately measure the deflections of the beam at a dense measurement grid under a set of point loads. The results indicate that the method can successfully detect and quantify a small damage from the experimental data.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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