본 논문에서는 최근 관심이 증대되고 있는 충격하중에 의해 시간의 흐름에 따라 형성되는 구조물의 응력분포 양상을 유한요소 해석적으로 고찰하기 위하여 동적 응력 해석 프로그램을 개발하였다. 유한요소 해석에 의하면, 종방향 응력파는 충격하중이 작용하는 방향과 동일한 방향으로 진행하며, 응력파 선단의 속도와 모양은 이론해석에 의한 결과와 같음을 알 수 있다. 또한 종파의 진행방향에 45.deg. 방향으로 전단파가 발생하여 진행함을 알 수 있으며, 전단파의 속도는 종파의 1/2이 되고, 종파보다 전단파의 강도가 큼을 알 수 있다.

다공평판에 대한 기존의 응력해석 방법은 해석수행에 많은 시간과 전산비용이 요구되는 단점이 있다. 본 논문에서는 다공평판을 구멍이 없능 일반평판(Equivalent Solid Plate)으로 가정하여 쉽게 해석할 수 있는 응력해석방법을 개발하였다. 이 방법은 다공평판을 구멍이 없는 일반평판으로 가정하여 모델링한 후 등가재질 특성을 사용하여 등가가상응력을 구하고 이를 실제응력으로 변환하는 것이다. 그 적용예로서 사각형 배열형상의 다공평판을 대상으로 경우해석을 수행하였으며 이 결과를 기존의 응력해석방법에 의한 결과와 비교하였다. 이 결과 등가편판이론에 의한 계산결과는 기존의 응력해석방법에 의한 계산결과와 유사한 값을 생산하면서도 보수적이어서 실제 설계에 응용시 활용가능함이 입증되었다.

고탄소 Dr-Ti 합금강의 회전접촉 피로마모실험에서 실험조건에 따라 다르게 변화하는 subsurface zone의 가공경와의 정도를 잔류응력의 분포로서 조사하였다. 시험전 표면잔류응력은 마모특성에 영향을 주지 못하였고, 접촉응력과 회전속도가 증가할수록 표면 잔류응력은 감소하여 갔으나 subsurface zone내의 최대압축잔류응력은 증가하였고, 그의 포화깊이는 깊었다. 이들 실험결과와 이론적 전단응력의 분포와의 관계에 관하여 검토하였다.

본 논문에서는 시 간 종속 하증을 받는 대형 전산구조응력 해석 문제를 위한 유한요소 모델링 기법 이 소 개된다 유한요소 ]ι 멘 i깅의 분할기준은 분제에 대한 해석 결과에 대한 오차선정에 근거를 둔 다. 이 -와자산정은 해삭션과치에 의한 잔유 에너지의 크기플 유한요소별로 산정한다. 이의 시간존장 IL조촬에 대한 응 용븐‘ 구조연속체의 Ritz 고유진동 모드 를 계산하고 이뜰 진동 모드 중에서 저주따 에 상용하논 진동꼬드에 대해 잔유 에너지의 크기가 구조체 전체영역에서 평형을 유지하도록 유한요 소 모덴냉윤 수행한다‘ 마지막으로‘ 여기서 제안된 알고리즘이 몇 예제플을 통해서 검증된다.

1. 반구형 각의 분포 및 집중하중에 의한 좌굴응력 해석은 변형된 각의 형상에 따라 타원체 각의 응력으로 해석함이 타당하다. 2. 일정 한계이상의 형상계수를 갖는 반 구형각에 대하여서는 재료상수를 형상계수의 승수로 고려한 수정된 임계좌굴 하중으로 탄소성 좌굴을 판정함이 더 양호한 결을 준다. 3. 탄소성 좌굴에 있어서 소모된 소성변형 에너지를 계산하기 위하여 항성변형 에너지를 계산하기 위하여 항상선를 따르는 에너지법을 이용하면 양호한 결과를 얻을 수 있다.

매스콘크리트 균열 예측은 대부분 수치해석을 이용한 구조물 해석을 이용하여 예측된다. 그러나, 구조물 예측 결과는 예측에 사용되는 콘크리트 특성값(탄성계수, 자기수축, 크리프, 열팽창계수 등)에 크게 영향을 받기 때문에, 정확한 구조물 해석을 위해서는 콘크리트 특성에 대한 평가가 선행되어야 한다. 특히, 재령 초기에 빈번히 균열이 발생하는 매스콘크리트 구조물의 경우, 콘크리트 특성값은 온도, 습도와 같은 양생조건에 큰 영향을 받기 때문에 양생 조건을 고려한 콘크리트 특성 예측이 필요하다. 그러나, 건설 현장에서는 간단한 몇가지 실험 또는 모델식을 이용하여 콘크리트 특성을 평가하고 있으며, 이로 인하여 구조물 해석 결과의 정확성이 매우 낮다. 이 논문에서는 정확한 매스콘크리트 구조물 해석을 위하여, 콘크리트 배합 및 양생 조건을 고려한 초기재령 콘크리트 특성 예측 기법을 제안하였다. 이 기법에서 콘크리트 특성은 온도응력 실험 결과와 해석 결과를 비교하여 예측 된다. 온도응력 실험은 다양한 구속 조건 및 콘크리트 양생 조건을 모사할 수 있는 온도응력 측정 장치를 활용하였으며, 수화열 해석은 KAIST 콘크리트 연구실에서 개발된 CONSA/HS를 보완하여 사용하였다. 콘크리트 특성의 응력 민감도 분석 결과를 기반으로 평가할 콘크리트 특성을 결정하였으 며, 콘크리트 응력 해석 결과에 큰 영향을 미치는 열팽창계수, 탄성계수, 자기수축 및 크리프를 평가하 였다. 또한 예측된 콘크리트 특성은 다양한 콘크리트 특성 실험 결과 및 매스콘크리트 실험 결과와 비교하여, 예측된 콘크리트 특성의 정확성 뿐 아니라, 예측된 콘크리트 특성을 이용한 구조물 해석 결과의 정확성까지 검증하였다.

이 연구는 CRC기둥강도곡선의 비탄성영역에 대한 해석적 고찰이다. CRC기둥강도곡선의 비탄성영역은 최대 잔류응력 크기 0.5σy 와 Bleich이론을 기초로 하고 있다. 이는 실제로 알려진 최대 압축 잔류응력의 크기가 0.3σy 인 경우 보다 다소 보수적이다. 본 연구는 열압연강재의 최대 압축 잔류응력의 크기를 0.3σy 으로 고려하여 그에 따른 기둥강도곡선과 접선탄성계수 Et를 제안하고 이를 CRC에서 제안하고 있는 값들과 각각 비교 고찰한다. 축 압축력을 받는 비탄성 기둥의 응력은 기둥에 작용하는 하중이 좌굴을 일으키기 전에 재료의 비례한도를 넘어 항복점에 도달할 것이다. 따라서 점차적인 단면의 항복 상태에 따른 기둥강도곡선을 검토할 필요가 있다. 본 연구는 최대 압축 잔류응력 σr = 0.5σy 을 사용하여 재료의 항복에 따른 임계하중 곡선식을 유도하고 이를 CRC기둥강도곡선과 비교 고찰한다.

In this study, axial-stress distribution of enlarged concrete column according to degree of composite is analysed. The analysis showed that axial-stress on existing concrete and new concrete was concentrated to edge in case of lower degree of composite. On the other hand, axial-stress was evenly distributed in case of higher degree of composite.

본 연구에서는 초박층 교면포장으로 폴리설파이드 에폭시 폴리머 콘크리트 포장을 선정하여, 에폭시 아스팔트 포장, SFRC 포장과의 비교 분석을 통해 폴리머 콘크리트 포장이 강바닥판의 피로응력범위에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하였다. 강바닥판의 피로응력범위를 산정하기 위해 Abaqus를 사용한 유한요소해석을 사용하여 비교평가하였으며, 용접부에 교축방향 및 교축직각방향의 다축응력이 발생하는 점을 감안하여 Signed Von-Mises 응력을 도입하여 피로 검토에 활용하였다. 강바닥판의 피로응력범위를 산정하기 위해 Abaqus를 사용한유한요소해석을 사용하여 포장 재료 및 두께에 따라 비교평가하였으며, 용접부에 교축방향 및 교축직각방향의 다축응력이 발생하는 점을 감안하여 Signed Von-Mises 응력을 도입하여 피로 검토에 활용하였다.

This study investigated the effect of various buried depth(0.8m, 1.0m, 1.2m) on the stress distribution of gas pipe. Numerical analysis and field tests were carried out with API 5L steel gas pipes. From the results, it can be suggested that field test results including compaction energy can represent the stress distribution of gas pipe more precisely.

자갈궤도의 강도증진 및 유지보수비 절감을 위한 급속경화궤도는 자갈궤도에 모르타르를 충진하여 시공되며 양생되는 과정에서 온도변화에 의한 인장응력이 발생한다. 콘크리트층의 인장응력은 주변 온도변화에 의해 주기적으로 발생하게 되며, 온도응력이 작용한 상태에서 교통하중에 의한 인장응력이 짧은 시간동안 추가적으로 발생하게 된다. 따라서 콘크리트의 허용휨인장응력은 콘크리트의 피로강도로 산정해야한다. 현재 콘크리트포장 및 매스콘크리트에 발생하는 온도응력에 관한 연구는 다양하게 이루어져 왔으나, 급속경화궤도 시공과정 및 특이성을 고려한 온도응력 연구는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 급속경화궤도 충진층-지면 사이의 마찰력과 콘크리트에 발생하는 온도응력간의 경향을 파악하고, 급속경화궤도 충진층의 허용휨인장응력을 산정하는 모델을 제시한다.

국내 공항 콘크리트 포장은 FAA 150/5320-6D에서 제시하는 설계법에 따라 설계대상항공기로 등가 환산된 교통량을 설계에 반영해 왔으나, 2006년에 개정된 FAA 150/5320-6E에서는 운항이 예상되는 모든 항공기의 연평균 이륙횟수를 설계에 반영하고 있다. 개정된 설계 기준에 따라 다양한 종류의 기어형상을 반영하는 것이 실제 교통량을 반영할 수 있으므로 더 합리적인 설계 방법이라 할 수 있다.<br> 본 연구에서는 Duals in Tandem(2D) 기어형상의 교통하중을 환산하기 위한 응력회귀식을 개발하였으며, 선행연구(김연태, 2013)인 Double Duals in Tandem(2D/2D2) 기어의 응력 회귀 모형 개발 절차에 따라 연구를 수행하였다. 또한 환경하중에 의한 응력 영향을 반영하기 위해 기존에 개발된 ‘지역별 슬래브 두께에 따른 등가선형 온도차이(홍동성, 2012)’를 사용하여 국내 기후특성을 반영하였다. 우선, 응력 회귀식 모형을 산출하기 위해 공항포장 설계에 필요한 각각의 설계인자들의 민감도 분석을 실시하였고, 영향력이 큰 주요 인자들의 설계 적용 범위를 정의 한 후, 선별된 설계 변수들을 유한요소 해석 프로그램(FEAFAA)에 적용하여 다양한 경우에서 유한요소해석(FEM)을 실시하였다. 또한, 해석결과인 최대인장응력을 종속변수로 적용하고, 해석에 적용한 설계인자들을 독립변수로 적용하여 다중회귀분석(SPSS)을 실시한 결과, 교통 및 환경하중에 의해 발생되는 최대인장응력 회귀식을 산출할 수 있었다. 개발된 회귀식은 각각 교통하중에 의한 응력회귀식, 환경하중과 교통하중을 동시에 고려한 응력회귀식이며, 입력변수로는 줄눈간격, 슬래브두께, 복합지지력계수, 등가선형온도차이, 교통하중이 있다. 또한, 회귀식 검증을 위해, 각각의 회귀식 변수를 변화시키며 유한요소해석 결과와 비교 분석을 실시하였다.

The purpose of this Study is to find an appropriate cross-section of the block as a drawback of hollow concrete block field work. Formed Concrete Block was evaluated by FEM Method in a variety of stress conditions in order to find the optimum cross-section. As a result, the block has higher vertical resistance than horizontal and the strength of it depends on the thickness of web.

The hollowed precast concrete (PC) column supports beams during construction so that local compression acts on the column. At that time, the stress distribution from the beams to the column varies if hollow size varies. After the hollow is filled with grout concrete, the column has two layer, outer and inner elements with different compressive strength each other. Therefore, hollow size affect axial capacity of column after filling the hollow. Based on the above background, this paper performed a finite element (FE) analysis with parameter of hollow size to find the stress distribution of hollowed PC column during construction as well as after construction. As an analysis result, the wider the hollow size is, the less local compress strength is during construction. Also, the axial compressive resistance of column decreased when the hollow size is wider.

본 연구에서는 제방 축조재료로 사용되는 낙동강 모래의 응력-변형 거동특성 파악을 위하여, 삼축압축시험 등을 포함한 실내시험을 실시하였고, 조립재료의 거동 표현에 적합한 개별요소방법을 적용한 수치 모델링을 실시하였다. 개별요소해석은 삼축압축시험 과정을 모델링하였으며, 이때 이용된 미시물성치는 물성치 보정과정을 통해 산정되었다. 특정 구속압조건을 만족시키는 미시 물성치의 산정이 가능하다면, 이 미시물성치의 이용을 통해 다른 구속압조건 및 응력재하 조건에서의 거동예측에 있어, 개별요소방법이 매우 효과적으로 이용될 수 있음을 알 수 있었다.

평형트러스모델, Mohr적합트러스모델, 그리고 연성트러스모델은 회전각에 기초하기 때문에 회전각모델이라 불리 운다. 이러한 회전각모델들은 콘크리트기여도를 예측할 수 없는 단점이 있다. 콘크리트 기여 성분을 계산할 수 있는 MCFT(Modified Compression Field Theory)나 RA-STM(Rotating Angle-Softening Truss Model) 같은 최근 트러스모델(Modern Truss Model, MTM)은 균열이 발생한 철근콘크리트요소를 연속체 재료로 취급한다. 또한 MTM은 평형조건과 적합조건 그리고 2축 상태에서 콘크리트의 연성 응력-변형률 관계를 이용하여 비선형해석을 수행하고 있다. 본 연구는 전단응력-변형률의 전체 이력 상태를 모두 계산하지 않고, 철근항복과 스트럿 압괴(crushing failure) 파괴기준을 이용하여 해를 찾는 방법으로 수렴속도를 개선한 것이다. 이 알고리즘을 이용하여 Hsu가 실험한 9개의 전단응력-변형률 자료를 분석하였다.

본 연구는 경부고속철도(대구~부산) 도심통과 노반신설 공사중 기존 부산지하철 1호선 및 부산지하철 2호선 구간에 대한 안정성에 관한 연구로서 현장조사를 실시하여 대상시설물의 외관상태, 품질상태 및 내구성능 등을 평가하고 MIDAS/GTS를 이용한 수치해석을 통해 대상시설물 및 본선터널의 안정성을 검토하는데 그 목적이 있다. 지하수위 하에서 터널이 시공되는 기본 메카니즘과 3차원 유한요소해석 응력-간극수압 연계해석을 수행한 후 라이닝 작용하중, 막장안정성, 지표침하 등 지하수와 터널굴착의 상호관계를 고찰하였다. 수치해석의 결과 1, 2호선의 최대침하, 부등침하, 라이닝응력 등은 허용치 이내이며 손상정도는 무시할 수 있는 정도의 경미한 것으로 나타나고 있다. 그러나 실제 터널 시공시 막장거동을 최소화하기 위하여 필요시 Pre-Grouting을 시행하여 터널 굴착시 터널내 유출수를 최소화하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

탄-소성론에 근거한 콘크리트나 토질과 같은 재료의 파괴 포락선은 주응력을 축으로 하는 공간 좌표계상에서 인장의 등압(hydrostatic stress)축을 향해 기울어진 형태를 가지며 소성흐름이 상관소성흐름 법칙(associated flow rule)에 따라 결정될 경우 콘크리트의 거동 예측시에 과도한 체적 팽창률을 나타내게 된다. 본 논문에서는 콘크리트의 다축응력 하에서의 거동을 예측하기 위하여 비균일 경화(nonuniformh ardening)를 적용한 5계수 파괴 포락선과 등압축 방향 성분의 소성 흐름을 수정하는 비상관 소성흐름 법칙(non-associated flow rule)을 사용하여 비선형 유한요소해석 프로그램을 개발하였으며 신뢰성 있는 연구자의 다축응력 실험결과와 유한요소해석 프로그램의 해석결과를 비교하였다.