본 연구의 목적은 패널영역을 고려한 2차 탄소성힌지해석을 이용한 평면 강뼈대구조물의 이산화 최적설계알고리즘을 개발하는데 있다. 강뼈대구조물의 일반적인 해석은 구조물의 거동에서 패널영역 변형의 효과를 고려하지 않는다. 최적설계의 목적함수는 강뼈대구조물의 중량을 함수로 취하였으며, 제약조건식은 하중저항계수법(AISC-LRFD1994)시방규정을 근거로 하였다. 강뼈대구조물의 해석에서 현실적인 모델 사용의 중요성을 입증하기 위해 접합부 모델에서 패널영역을 고려하지 않은 수치해석과의 비교로부터 이 모델의 타당성이 판명되어진다. 개발된 알고리즘은 범용 프로그램인 SAP2000의 치적설계결과와 비교하여 본 연구에서 개발된 최적화 알고리즘의 타당성을 입증하였다. 이 연구의 결과는 일반적인 강뼈대구조물의 설계방법보다 패널영역의 거동을 고려한 최적설계 알고리즘이 더 경제적인 설계라는 것을 나타내었다.

본 연구에서는 액상화-종방향 영구지반변형에 대한 지중매설관로의 거동특성을 해석하기 위하여 수치해석 알고리즘을 개발하였다. 기존의 연구결과가 간략한 해석식의 제안을 중심으로 진행되어 왔으며 영구지반변형의 형상과 폭에 따라 해석방법이 달라지는 단점을 가지고 있었던 것을 고려한다면, 개발된 수치해석 기법은 다양한 영구지반변형의 형상과 폭을 단일한 알고리즘 내에서 처리할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 연속관 형태의 지중매설관로와 주변지반을 보요소와 등가지반강성으로 표현되는 탄-소성 지반 스프링을 이용하여 모형화하였으며, 지진발생시 실측된 지반변형에 기초하여 영구지반변형의 형상을 5가지의 대표적인 형태로 이상화하여 고려하였다. 국내 계기지진피해사례의 부족으로 인하여 영구지반변형의 크기와 지반변형의 폭은 기존의 연구결과를 참조하여 설정하였으며, 국내에서 사용되는 일반적인 강관을 대상으로 지반변형의 형상과 크기 및 폭, 매설관로의 관경, 관두께 등을 변화시켜 가면서 다양한 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과, 종방향 영구지반변형에 대한 매설관로의 거동에 미치는 주요 인자들의 영향정도를 평가할 수 있었다.

본 논문에서는 축방향 인장 부재의 균열거동과 철근콘크리트 부재의 인장강화현상을 고려하기 위한 새로운 해석적 기법을 제시하였다 균열 후 거동 규명을 위하여 부착응력-슬립의 관계나 부탁 응력의 분포를 가정하는 기존의 해석방법과는 달리, 철근과 콘크리트의 변형률 분포 함수를 다항식으로 가정하여, 이를 바탕으로 일축 인장부재의 균열 해석 기법을 구성하였다. 제시한 균열 해석모델은 기존의 해석기법과 비교하여, 철근콘크리트 구조물의 유한요소해석을 위한 균열 후의 평균 응력-변형률 관계를 정의하거나, 부재의 길이방향으로 철근과 콘크리트가 분담하는 하중 및 슬립량 산정시 매우 효율적이다. 제안된 모델을 이용하여 얻어진 균열하중과 보강철근의 신장률 값을 다른 해석기법 및 실험값과 비교한 결과 만족할만한 정확도를 보여주었다.

Pressure loads caused by gas, water and wind are the most important load cases in structural analysis. Often the pressure loads are approximated by constant directional loads since it is difficult to evaluate the exact value. However, the pressure load is defined as a displacement dependent one and it is necessary to consider the follower effects of the load in analysis procedure. In this study, the large deformation analysis considering geometrical nonlinearity for shell structures under pressure loads is presented. Finite element by using a three-node flat triangular shell element is formulated and the follower effects of the pressure load are included in the formulation. Some of results are presented for cantilevered beam under uniform external pressure and thin circular ring under non-uniform external pressure. The present results are in good agreement with the results available in existing literature and commercial software ABAQUS.

기존의 비틀림 설계법은 구조 벽체의 강성은 강도에 무관하게 결정된다는 기본 가정하에 강성을 설계 변수로 비대칭 벽식 구조의 비틀림 효과를 최소화 하기 위한 각 부재의 강도를 결정한다. 이와는 달리 최근의 연구에 의하면 구조 벽체의 강성과 강도는 상호 연관성을 갖는 것으로 알려졌다. 이 경우 벽체의 실제 강성은 비틀림설계를 모두 마친 후에야 결정되므로 강성에 기초하여 비틀림 설계를 수행한다는 것은 모순이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 논문은 강성이 아닌 변형에 기초한 비대칭 벽식 구조의 비틀림 설계법을 제안한다. 기존의 비틀림 설계법은 탄성 비틀림 응답과 반응수정계수를 이용하여 비탄성 응답에 대한 설계 하중을 간접적으로 계산하지만 변형에 기초한 비틀림 설계법은 변위와 비틀림 회전각을 설계 변수로 비탄성 응답에 대한 설계 하중을 직접적으로 계산한다. 기존의 비틀림 설계법이 비틀림 효과를 최소화하는 것을 목적으로 하는 데 비하여, 변형에 기초한 비틀림 설계법은 내진역량설계법의 기본 개념에 의거하여 설계자가 의도한 비틀림 미케니즘을 발휘하는 데 그 목적을 둔다. 변위와 회전각은 비대칭 구조의 성능수준을 직접적으로 나타내는 성능 지표이므로 본 설계법은 성능기초 내진설계에 효과적으로 사용될 수 있다.

본 연구는 전단변형형 강가새 골조의 탄소성 거동에 관한 연구로서 강가새 골조의 종류로는 X형 및 K형이며, 각 종류별 주 변수는 세장비로 되어있다. 재료의 응력도-변형도 관계는 변형경화현상을 고려한 Tri-linear형 모델을 사용하였다. 또한, 하중-변위 관계는 유한차분법을 이용하여 해석하였다. 하중-변위관계에 관하여 탄성구배 및 최대하중에 관하여 해석결과치와 실험결과치를 비교하였고, 그 비는 약 10%내외의 오차를 보임에 따라 본 논문에서 제안한 해석법은 합리적임을 나타내었다.

A stress-strain relationship for reinforced concrete membrane elements subjected to reversed cyclic loading is quite different to that of concrete cylinder subjected to uniaxial compression. The compressive strength of cracked concrete membrane elements is reduced by cracking due to tension in the perpendicular direction. Based on the three reinforced concrete panel tests, a softened stress-strain curve of concrete subjected to reversed cyclic loading is proposed. The proposed model consists of seven stages in the compressive zones and six stages in the tensile zones. The proposed model is verified by comparing to the test results.

The structural behaviors of anisotropic laminated shells are quite different from that of isotropic shells, Also, the classical theory of shells based on neglecting transverse shear deformation is invalid for laminated shells. Thus, to obtain the more exact behavior of laminated shells, effects of shear deformation should be considered in the analysis. As the length of x-axis or y-axis is increase, the effects of transverse shear deformation are decrease because the stiffness for the axis according to the increasing of length is large gradually. In this paper, the governing equations for anisotropic laminated shallow shell including the effects of shear deformation are derived. And then, by using Navier's solutions for shallow shells having simple supported boundary, extensive numerical studies for anisotropic laminated shallow shells were made to investigate the effects of shear deformation for 3 typical shells. Also, static analysis is carried out for cross-ply laminated shells considering the effects of various geometrical parameters, e,g., the shallowness ratio, the thickness ratio and the ratio of a(length of x-axis)-to-b(length of y-axis). The results are compared with existed one and show good agreement.

비정질 Tb45.7 Fe54.3-x /Cox 및 Tb50.2 /Fe 49.8-x/Cox (0≤x≤9.6) 합금박막의 자기적 특성 및 자기변형특성에 대하여 체계적으로 조사하였다. 박막제조는 Fe 타게트에 Tb, Co 소편으로 구성된 복합타겟 방식의 rf 마그네트론 스퍼터링법에 의해 제조하였다. XRD 조사에의 한 박막의 미세구조는 잘 발달된 비정질 구조를 나타내었다. Tb45.7 Fe54.3-x Cox (x=2~4)에서 우수한 고유자기변형특성 및 저자기장자기변형특성을 얻었다. 즉, 100 Oe의 저자장에서 130ppm의 자기변형을 나타내었으며 고유자기변형 (인가 자기장, 5 kOe)은 330ppm에서 400ppm으로 증가하였다.

고무제품에 근간을 둔 면진장치는 상당한 저온효과와 약간의 변형도 속도효과를 보여준다. 면진장치의 비탄성거동에 영향을 미치는 이들의 속성은 면진장치의 거동을 정확히 모델링하기 위해 반드시 고려되어져야 하기 때문에, 고무와 납 모두에 영향을 미치는 저온효과와 변형도 속도효과를 고려할 수 있는 해석모델을 제시하였다. 얼린 면진장치를 일정 수직하중에서 수평방향 반복하중을 가한 실험결과들로부터 시스템 식별(SI : system identification)을 적용하여 해석모델에 필요한 고무와 납의 매개변수들을 구하였다. 제안된 해석모델은 면진장치의 거동을 유사하게 표현할 수 있음을 보여준다.