• 대한조선학회지
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• 제27권4호
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• pp.72-82
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• 1990

해양구조물의 비보강원통 부재가 충돌로 인해 횡 충격하중을 받는 경우 비보강원통의 동적거동을 추적하고 그 결과로 발생되는 손상의 정도를 예측할 수 있는 간이 수치해석 방법을 제안하고자 한다. 이 방법에서는 국부적인 변형과 전체굽힘 변형을 별도로 자유도로 분리하여 2 자유도의 스프링-질량계로 치환하여 해석하게 된다. 변형속도를 비롯한 기타의 동적효과가 굽힘변형을 나타내는 스프링 상수값에 미치는 영향은 실험자료로부터 얻어진 수정계수를 도입하여 고려하였다. 제안된 해석방법을 사용하여 얻어진 손상정도의 값들은 실험결과와 비교적 잘 일치하고 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제32권5호
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• pp.583-594
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• 2019

In recent years, composite concrete-filled steel tubular (CFST) members have been widely utilized in framed building structures like beams, columns, and beam-columns since they have significant advantages such as reducing construction time, improving the seismic performance, and possessing high ductility, strength, and energy absorbing capacity. This paper presents a new composite joint - the composite CFST beam-column joint in which the CFST member is used as the beam. The main components of the proposed composite joint are steel H-beams, CFST beams welded with the steel H-column, and a reinforced concrete slab. The steel H-beams and CFST beams are connected with the concrete slab using shear connectors to ensure composite action between them. The structural performance of the proposed composite joint was evaluated through an experimental investigation. A three-dimensional (3D) finite element (FE) model was developed to simulate this composite joint using the ABAQUS/Explicit software, and the accuracy of the FE model was verified with the relevant experimental results. In addition, a number of parametric studies were made to examine the effects of the steel box beam thickness, concrete compressive strength, steel yield strength, and reinforcement ratio in the concrete slab on the proposed joint performance.

• Steel and Composite Structures
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• 제32권4호
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• pp.521-536
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• 2019

The mechanical response of concrete-filled steel tubular (CFST) columns subjected to pure compression or uniaxial bending was studied in depth over the last decades. However, the available research results on CFST columns under biaxial bending are still scarce and the lack of experimental tests for this loading situation is evident. At the same time, the design provisions in Eurocode 4 Part 1.1 for verifying the stability of CFST columns under biaxial bending make use of a simplistic interaction curve, which needs to be revised. This paper presents the outcome of a numerical investigation on slender CFST columns subjected to biaxial bending. Eccentricities differing in minor and major axis, as well as varying end moment ratios are considered in the numerical model. A parametric study is conducted for assessing the current design guidelines of EN1994-1-1. Different aspect ratios, member slenderness, reinforcement ratios and load eccentricities are studied, covering both constant and variable bending moment distribution. The numerical results are subsequently compared to the design provisions of EN1994-1- 1, showing that the current interaction equation results overly conservative. An alternative interaction equation is developed by the authors, leading to a more accurate yet conservative proposal.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.317-326
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• 2011

최근 CFT(Concrete Filled Steel Tube) 부재는 뛰어난 구조성능으로 인하여 그 사용범위가 확대되고 있다. 본 연구에서는 축력과 반복수평력을 받는 콘크리트 충전 내진 각형강관 기둥의 연성을 평가하는 실험을 수행하였다. 내진 각형강관은 SN400B 후판재를 냉간 프레스 성형하여 2개의 ㄷ자로 절곡한 후 기둥 폭의 중앙에서 2-seam 용접하는 방식으로 제작하였다. 강관의 폭두께비, 축력비, 가력방법을 변수로 총 8개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였고, 축하중과 반복수평력을 가력하기 위하여 2대의 액츄에이터가 사용되었다. 실험결과를 통해 기둥의 휨내력, 변형능력 및 에너지소산능력을 평가하였으며, 반복수평력에 대한 기둥의 연성거동 또한 평가되었다.

• 대한조선학회지
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• 제27권1호
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• pp.24-34
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• 1990

본 연구에서는 축력과 굽힘모멘트의 조합하중(組合荷重)을 받는 손상원통부재의 최종강도(最終强度)를 해석하기위하여 간이유한요소해석이론을 정식화한다. 여기서, 굽힘 및 국부손상이 존재하는 원통부재(圓筒部材)를 보요소로 모델링하며, 각요소의 접선탄성강성행렬(接線彈性剛性行列)은 기하학적 비선형 효과를 고려하여 updated Lagrangian 기법에 의하여 도출한다. 이때, 국부손상부위의 강성이 외력에 대한 저항에 기여하는 정도는 비교적 작다고 생각되므로 요소의 강성평가시에 국부손상부위의 강성은 무시한다. 요소의 소성화는 국부손상부위의 영향을 고려한 전단면(全斷面) 소성강도(塑性强度) 상관관계식을 적용하여 요소의 각절점에서 판정하며, 접선(接線) 탄소성(彈塑性) 강성행렬(剛性行列)은 소성절점법(塑性節點法)에 의하여 계산한다. 마지막으로 본 연구에서 정식화한 해석법을 바탕으로 컴퓨터프로그램을 작성하고 실험 등에 의하여 얻어진 기존의 결과에 대해 재해석하여 본해석법의 정도와 유용성을 확인한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.287-296
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• 2020

본 연구에서는 2D 조파수조를 통해 수행된 모형시험결과를 기반으로 원형실린더에 분포하는 파랑충격압력을 시간에 따라 계측하고 이를 CFD해석 결과와 비교하였다. 전산유체역학 해석을 통해 파랑충격력에 직접평가법에 관한 효용성을 확인할 수 있었고, 실험으로부터 구한 파랑충격 시계열 데이터를 그대로 원형단면을 갖는 실제 해양구조물의 부재에 적용하였다. 실린더에 분포하는 변위 및 응력의 특성과 특이점이 바뀌는 것을 확인하였고 실제 시계열을 적용하는 것이 해양구조물의 강도평가를 보다 정확하게 평가할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 선수부에 요구되는 외판의 최소선급규정에 따른 두께 경험식들을 분석하여 적용하고자 하였다. 동일한 재료 물성치를 갖는 강재에 관해 선수외판에 요구되는 구조물의 최소두께와 원형단면 부재에 요구되는 최소두께를 비교·분석하였고 이를 통해 NORSOK standard에 제시되어 있는 구조물의 손상기준을 활용하여 허용 두께치를 추정하고자 하였다. 특히 해양구조물의 갑판충격력(wave in deck)의 경우 이와 관련된 경험식이나 최소두께 요구사항들이 정립되어 있지 않기 때문에 본 연구를 통해 파랑충격력에 따라 요구되는 판재의 최소두께를 제안하고자 하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제9권3호
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• pp.289-304
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• 2000

This study discusses on the experimental and analytical results of the global buckling tests, carried out on aluminum alloy double layer space grids composed of tubular members, ball joints and connecting bolts at the member ends, with the purpose of demonstrating the effectiveness of a simplified analysis method using an equivalent slenderness ratio for the members. Because very few experiments have been carried out on this type of aluminum space grids, the buckling behavior is investigated experimentally over the post buckling regions using several space grid specimen with various values for the member slenderness ratio. The observed behavior duping the experiments is compared with the analytically obtained results. The comparison is made based on two different schemes; one on the plastic hinge method considering a bending moment-axial force interaction for members and the other on a method using an equivalent slenderness ratio. It is confirmed that the equivalent slenderness method can be effectively applied, even in the post buckling regions, once the effects of the rotational rigidity at the ball joints are appropriately evaluated, because the rigidity controls the buckling behavior. The effectiveness of the equivalent slenderness method will be widely utilized for estimation of the ultimate strength, even in post buckling regions for large span aluminum space grids composed of an extreme large number of nodes and members.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권3호
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• pp.259-275
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• 2012

Concrete filled steel tubular (CFST) member has been widely used in the construction of high-rise buildings for its high axial bearing capacity. It can also be applied on long-span structures such as spatial structures or bridges not only for its high bearing capacity but also for its construction convenience. Concrete casting effect of CFST member is considered in the study of its bearing capacity in this paper. Firstly, in order to authenticate the applicability of constitutive relationship and yield criterion of steel and concrete based on FEM, two ANSYS models are built to simulate and compared with other's test. Secondly, in order to find the huge difference in bearing capacity due to different construction processes, two full-size CFST models are studied when they are horizontally cast and axially compressed. Finally, the effects of slenderness ratio (L/D) and confining parameter (D/t) of CFST members are studied to reveal the intrinsic links between bearing capacity and slenderness ratio or confining parameter.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.205-208
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• 2008

Generally, there are several types in rear suspension. The rear suspension of subframe type consisting of side member and front/rear cross member is widely used in a medium car and full car. In the small car case, the beam of tubular type without independent suspension system is used to reduce manufacturing cost. The optimized rear suspension of subframe type using hydroforming method has been developed in this study. In designing suspension, the driving stability and durability performance should be considered as an important factor. The stability is related to dynamic frequency and durability is connected with stress analysis of structure. We focus on increasing the stiffness of suspension and decreasing the maximum stress relating to durability cycle life. For making use of the merits of hydroforming which is possible to make the bead, tube expansion, and feeding in desiring position, several optimization design techniques such as shape, size, and topology optimization are proposed. This optimization scheme based on the sensitivity can provide distinguished performance improvement in using hydroforming. Through commercial software based on the finite element, the superiority of this design method is demonstrated.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.213-222
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• 2016

극심한 대기부식 환경에 설치된 강구조물은 사용기간 증가에 따라 발생한 부식손상에 따라 구조성능의 변화나 감소가 발생할 수 있다. 본 연구는 부식손상 특징에 따른 강관부재의 압축강도 성능 변화를 평가하기 위하여 강관 시험체에 인위적인 부식손상을 도입한 후 압축강도 평가시험을 통하여 부식손상에 따른 압축강도 변화 및 거동변화를 평가하였다. 부식손상의 경우 단면에 대한 국부적인 부식손상의 형태 및 위치의 영향이 있는 것으로 평가되었으며, 국부부식 위치와 부식손상으로 인한 단면이 변화부 주위에서 국부 변형에 의한 파괴가 발생하는 것으로 분석되었다. 또한 본 연구결과를 통하여 부식의 분포 및 부식의 손상량에 따른 강관부재의 압축강도 변화관계를 부식손상량에 따라 평가할 수 있도록 제시하였다