An approximate analysis method is proposed to predict the dynamic amplification of shear forces in ordinary reinforced concrete shear walls as a preliminary study. First, a seismic design for three groups of ordinary reinforced concrete shear walls higher than 60 m was created on the basis of nonlinear dynamic analysis. Causes for the dynamic amplification effect of shear forces were investigated through a detailed evaluation of the nonlinear dynamic analysis result. A new modal combination rule was proposed on the basis of that observation, in which fundamental mode response and combined higher mode response were summed directly. The fundamental mode response was approximated by nonlinear static analysis result, while higher mode response was computed using response spectrum analysis for equivalent linear structural models with the effective stiffness based on the nonlinear dynamic analysis result. The proposed approximate analysis generally predicted vertical distribution of story shear and shear forces of individual walls from the nonlinear dynamic analysis with comparable accuracy.

본 논문은 MLS(moving least squares) 차분법의 1차 미분 근사함수를 바탕으로 시간에 따른 수치해석이 가능한 해석기법을 제시한다. 오직 1차 미분 근사함수로만 지배방정식을 이산화했으며, 근사함수를 조립하는 형태로 전체 시스템 방정식을 구성하여 차분법으로 이산화된 운동방정식이 유한요소법(finite element method)과 유사한 모습을 갖게 되었다. 운동방정식을 시간적분하기 위해서 중앙차분법(central difference method)을 사용하였다. 유한요소 알고리즘을 통해서 MLS 차분법과 유한요소법의 고유진동 해석을 수행하였으며, 두 해석결과를 비교하였다. 또한, 동적해석 결과를 기존의 2차 미분 근사함수를 활용한 해석결과와 함께 도시함으로써 제안된 수치기법의 정확성을 검증하였다. 1차 미분 근사함수를 조립하는 과정에서 해석결과의 떨림현상이 억제되었으며 상대적으로 균일한 응력분포를 구할 수 있었다.

A pultruded fiber reinforced polymer plastic (PFRP) structural member consisted of plate elements, which is commonly used as construction member, may be considered as an orthotropic material due to its unique manufacturing process. It has different mechanical properties with respect to the longitudinal and transverse directions. This orthotropic nature of PFRP material needs to be considered in the analysis of buckling behavior. In this paper, a simplified buckling analysis for PFRP plate using geometric mean of the longitudinal and transverse mechanical properties is performed. The comparison between exact buckling analysis and simplified buckling analysis is conducted. Each analysis is performed by the Levy method and the finite element method (FEM), respectively.

현대 목조 구조물은 일반적으로 접합철물인 연결재를 이용하여 접합된다. 그리고 목조 구조물에서 다수의 연결재를 사용한 접합부는 반강접 접합부를 만든다. 목조 구조물에 접합부가 핀접합으로 설계될 경우에 접합부를 통해 전달되는 하중이 과소 평가되고 이것은 접합부의 저항능력 부족을 초래한다. 목조 구조물의 접합부를 완전 강접합으로 고려할 경우에 접합에 필요한 접합철물의 양이 과도하게 증가 할 수 있다. 이것은 미적인 요소 뿐만 아니라 시공성과 경제성을 저하시킨다. 접합부의 합리적인 강성에 대한 추정은 목조 구조물의 합리적인 접합부의 설계에 필수적인 요소이다. 이 논문은 목조 구조물의 구조설계를 쉽게 수행할 수 있도록 도움을 주기 위하여 2면 전단접합에 대하여 구조설계에서 널리 이용되는 상용 프로그램을 사용하여 접합부의 근사적인 강성을 나타낼 수 있는 해석 모델링 기법을 제안한다. 제안된 근사해석 모델링 기법은 휨 모멘트, 인장에 대한 실험 결과와 해석결과를 비교하여 접합부의 거동을 나타낼 수 있다는 것을 확인하였다.

본 연구는 부구조화에 기초한 다단계 혼성 구조 재해석방법을 제시한다. 부구조화의 틀에 보존근사화의 각 항을 차원축소법의 기저로 한 보존 전역-부분근사화에 의하여 변위 산정의 정확성과 효율성을 확보하고, 이를 바탕으로 이미 구성된 응력-변위 관계식을 병용하는 혼성방식을 통하여 전체 설계의 중간 단계에서 반복되는 재해석 과정의 신뢰성을 높인다. 전체적으로 선형근사화와 상반근사화를 교차적용하는 1단계 보존근사화로부터 전역 근사화와 결합하여 구하는 변위산정과 그에 종속되는 행렬연산으로 산출하는 응력계산의 3단계로 이루어지는 본 방법은 대형 구조계를 대상으로 하여, 해석의 기본 틀로 부구조화 방법을 택하였으며, 몇 개의 예제들을 통하여 타당성 및 유용성을 검증하였다.

본 논문은 신경망 근사 해석 모델의 원형을 스터브 거더의 거동 해석에 적용하고, 이 과정 중에 발생한 문제점을 파악하여 해결책을 제시함으로써, 앞서 개발한 원형 모델을 스터브 거더 시스템에 적합하도록 발전시키는데 목적이 있다. 스터브 거더의 해석 변수는 주어진 시간 내에 시뮬레이션이 가능하게 7개, 해석 결과값은 탄성 처짐뿐만 아니라 응력까지 고려하여 총 4개의 결과값을 동시에 고려하고, 학습 패턴 수는 총 143개를 사용하였다. 근사해석의 정확도를 향상시키고 학습의 수렴성을 보장하기 위하여 다양한 시뮬레이션을 수행하여 은닉층 뉴런 수, 학습 패턴 그리고 최대 에러의 관계를 규명하고, 이 결과를 바탕으로 신경망 근사 해석 모델 개발 단계를 수정하여 제안하였다.

대량의 복잡한 비선형적인 관계도 단순화의 과정 없이 연관 관계를 자체 조직화 할 수 있는 인간의 뇌와 가장 유사한 병렬 연산 모델인 인공 신경 회로망을 구조 해석 분야에 도입하였다. 본 논문은 스터브 거더의 거동 예측을 위한 신경망 근사해석 모델 개발을 궁극적인 목적으로 하는 기초적 연구로서, 단순 보의 처짐 문제와 같은 정확해를 구할 수 있는 문제로부터 신경망 근사해석모델의 원형 (prototype)을 제시하고 검증하는데 목적이 있다.

부구조화에 근거한 대형 구조의 효율적 근사재해석방법을 제시한다. 대형 구조시스템의 설계최적하에 있어서 가장 큰 문제는 반복되는 해석과 설계시에 드는 많은 계산비용 및 시간이다. 따라서 본 연구에서는 설계 최적화문제의 주요한 도구의 하나인 근사화기법에 근거한 몇가지 재해석방법을 비교.분석하여 효율적 구조재해석 방법을 제시하였다. 대형 구조에 대한 효율적 해석 방법의 하나인 부구조화의 틀에 테일러급수전개와 차원축소방법을 결합한 이 재해석기법은 반복되는 거동해석에 효율적일 뿐아니라, 설계민감도 벡터를 이용하기 때문에 최적설계에도 많은 잇점을 제공한다. 본 알고리즘을 트러스 구조에 적용하여 효율적 및 타당성을 검증하였다.

예연소실식 디젤기관에 있어서 박용부하운전조건에 따른 연소특성을 규명하기 위해 예언소실의 압력데이터를 single-zone, single-chamber의 열역학적 해석에 적용하여 연소해석을 행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 부하가 증가함에 따라 최고압력이 상승하고 그 위치가 크랭크각도상 후진되었다. 2) 착화 지연시간은 부하에 관계없이 거의 일정하고, 부하가 증가할수록 가연 혼합기 형성에 소요되는 흡열량은 겉보기로 감소하였다. 3) 예혼합 연소단계의 열발생 양상은 부하에 관계없이 거의 비슷하고, 예혼합 연소시간은 부하가 증가할수록 짧아졌다. 4) 부하가 증가함에 따라 예혼합 연소량은 다소 증가하나 일정 연공비 이상에서는 거의 일정했다. 5) 예혼합 연소분율은 부하가 증가함에 따라 감소했다.(이 논문의 결론부분임)

Stirling기관(機關)의 성능(性能) 예측(豫測)을 위한 1차원해석방법(次元解析方法)으로서 지금까지는 온도(溫度)의 기준(基準)으로 팽창(膨脹) 및 압축공간(壓縮空間)의 작동유체(作動流體)의 온도(溫度)를 각각(各各) 가열기(加熱器)와 냉각기내(冷却器內)의 작동유체(作動流體)의 온도(溫度)와 동일(同一)하게 취급(取扱)하였으나 실제로는 등온팽창(等溫膨脹), 등온압축(等溫壓縮)의 변화(變化)를 수행시킬 수 없으므로 팽창공간내(膨脹空間內)의 온도(溫度)는 가열기내(加熱器內)의 온도(溫度)보다 낮고, 압축공간내(壓縮空間內)의 온도(溫度)는 냉각기내(冷却器內)의 온도(溫度)보다 높기 때문에 실제(實際)와 부합(符合)되지 않는 점이 있었다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 팽창(膨脹) 및 압축공간내(壓縮空間內)의 대표온도(代表溫度)를 팽창공간내(膨脹空間內)의 온도(溫度) 저하(低下)와 압축공간내(壓縮空間內)의 온도(溫度) 상승(上昇)을 고려하여 성능(性能)을 평가(評價)한 결과(結果), 팽창공간내(膨脹空間內)의 작동유체(作動流體) 온도(溫度)를 가열기(加熱器)와 가열기(加熱器)부터 기관압축비(機關壓縮比) 에 상당하는 단열압축(斷熱壓縮)을 했을 때의 온도(溫度)와의 평균온도(平均溫度)로 하고 압축공간내(壓縮空間內)의 작동유체(作動流體) 온도(溫度)를 냉각기(冷却期)와 냉각기(冷却期)로부터 기관압축비(機關壓縮比) 에 상당하는 단열압축(斷熱壓縮)했을때의 온도(溫度)와의 평균온도(平均溫度)로 선정(選定)한 경우가 팽창공간내(膨脹空間內)의 온도저하(溫度低下)만을 고려하고, 압축공간(壓縮空間)의 온도(溫度)는 냉각기내(冷却期內)의 온도(溫度)와 동일(同一)하게 취급(取扱)했을 경우, 그리고 팽창공간(膨脹空間)과 압축공간내(壓縮空間內)의 작동유체(作動流體)의 온도(溫度)를 각각(各各) 가열기(加熱器)와 냉각기내(冷却器內)의 작동유체(作動流體)의 온도(溫度)와 동일(同一)하게 취급(取扱)하였을 경우보다 실측치(實測値)에 더 접근(接近)하였다.

횡력을 받는 전단벽-골조 시스템은 휨거동을 하는 전단벽과 전단거동을 하는 골조가 슬래브의 강체평면운동(Diaphragm Action)을 통하여 상호작용하여 수평력에 효율적으로 저항하는 시스템이다. 횡력을 받는 골조의 거동은 보와 기둥의 휨 변형에 의한 골조의 수평 전단변형과 기둥의 축 변형에 의한 골조의 휨 변형으로 구분 할 수 있다. 일반적으로 전단벽-골조 시스템의 근사해석 시 골조의 휨변형은 무시하여 왔으나, 건물의 높이가 증가 할수록 골조의 휨 거동은 큰 영향을 미칠 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 횡력을 받는 전단벽-골조 시스템의 근사해석 시 기둥의 축 변형을 고려하기위하여 병렬전단벽 시스템(Coupled Shear Wall System)의 해석 시 사용하는 연속매체모델(Continuous Medium Model)을 이용하여 횡 변위 및 부재력을 산정할 수 있는 근사식을 수정 제시 하였다. 새롭게 제시된 근사식을 검토하기 위하여 기존 식과 컴퓨터에 의한 Matrix해석 결과와 비교하였으며, 비교결과 건물 높이가 높을수록 본 연구에서 제시한 근사해석 식이 기존 식보다 Matrix 해석 결과에 가깝게 나타났다.

본 연구는 연쇄붕괴 저항성능 평가 시 기둥의 순간적인 제거에 따른 동적효과가 반영된 에너지 기반 근사해석의 적용성을 확인하 기 위해 내진 설계된 철골모멘트골조의 예제구조물을 대상으로 분석하였으며, 이를 통해 구조 강건성을 산정하여 연쇄붕괴에 대한 민감도를 평가할 수 있는 방법을 제시하였다. 예제구조물에 대한 적용을 통해 비선형 정적해석 결과를 이용한 에너지 기반 근사해석과 직접동적해석에 대한 결과가 잘 일치하는 것을 검증하였으며, 다른 구조시스템을 가지는 건물의 연쇄붕괴에 대한 구조적 내력성능을 비교하기 위한 수단으로 구조물의 민감도를 평가하였다. 이는 비정상하중에 대하여 구조물이 연쇄붕괴에 저항할 수 있는 최대보유 잔류내력 성능인 구조 강건성을 이 용하였고, 본 연구에서 제시한 방법을 통해 연쇄붕괴 해석 및 설계에 편리하게 활용될 수 있음을 확인하였다.

Transition piece of offshore wind turbine tower is one of the main parts which takes the direct load and pass on to the lower support structure. In this study, a new design method for the transition piece has been developed. The trasition piece was designed based on the the load flow which was analyzed by approximation and was evaluated by FEM.

The purpose of this study is to get analytic solution of space truss using homotopy perturbation. A homotopy perturbation was derived by formulating a governing equation for a space truss, and a semi analytical solution was obtained by homotopy perturbation. In conclusion, the analytical solution of the simple nonlinear model using the homotopy perturbation was compared with the numerical analysis result.

저자는 기존연구를 통해서 기둥제거 시나리오에 근거한 구조물의 연쇄붕괴해석을 쉽고 효율적으로 할 수 있는 에너지 평형에 근거한 비선형 정적 근사해석법을 제안하였다. 본 논문에서는 기둥이 손실된 2경간 합성슬래브의 구조적 거동을 살펴보고, 저자에 의해 제안된 비선형 정적 근사해석법에 합성슬래브의 기여도를 포함하여 구조물의 연쇄붕괴 가능성을 더욱 정밀하게 예비평가할 수 있는 방안을 제안하였다. 본 목적을 위해 합성슬래브가 포함되고 기둥이 손실된 2경간 부분골조모델을 가정한 후 재료적, 기하학적 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과를 토대로 합성슬래브의 변형을 이상화한 근사모델을 제안하였다. 이 모델을 적용하여 합성슬래브의 현수작용을 파악할 수 있는 방안을 제안하였다. 아울러 이 방안을 활용하여 연쇄붕괴시에 합성슬래브의 일방향 현수작용과 변형에너지를 쉽고 효율적으로 유도할 수 있음을 보여주었다.

본 연구는 포장재의 높은 온도로 인해 발생하는 교량의 구조거동을 해석대상모델로 선택하여 열효과로 인한 변형이론를 정리하고 시공단계별 포장에 따른 교좌장치의 열 효과를 고려한 근사법의 제시를 연구목적으로 한다. 일반적으로 열영향은 대상 구조물의 형상, 크기 및 경계조건과 시간에 종속되는 대표적인 초기응력문제이다. 본 연구는 열영향을 시간에 독립된 초기응력문제로 가정하고 이를 등가의 초기하중으로 변환하여 이동하중처럼 재하함으로서 교좌장치에 발생하는 반력 및 변위에 대한 영향선 해석을 수행하였다. 임의로 선정한 연속된 포장구간에 대해 계산된 영향선을 이용하여 교좌장치들에 발생하는 열영향을 최소화하는 최적의 시공단계를 결정하였다.