ESO기법을 이용한 스트럿-타이 모델의 결정

곽효경,노상훈 대한토목학회 2003 대한토목학회논문집(정기학술대회논문집) Vol.23 No.1

모멘트-곡률 관계에 기초한 반복하중을 받는 철근콘크리트 보의 비선형 해석

곽효경,김선필 한국전산구조공학회 2000 한국전산구조공학회논문집 Vol.13 No.2

A moment-curvature relationship to simulate the behavior of reinforced concrete beam under cyclic loading is introduced. Unlike previous moment-curvature models and the layered section approach, the proposed model takes into consideration the bond-slip effect by using monotonic moment-curvature relationship constructed on the basis of the bond-slip relation and corresponding equilibrium equation at each nodal point. In addition, the use of curved unloading and reloading branches inferred from the stress-strain relation of steel gives more exact numerical result. The advantages of the proposed model, comparing to layered section approach, may be on the reduction in calculation time and memory space in case of its application to large structures. The modification of the moment-curvature relation to reflect the fixed-end rotation and pinching effect is also introduced. Finally, correlation studies between analytical results and experimental studies are conducted to establish the validity of the proposed model.

부분 강합성보의 시간의존적 거동해석

곽효경,서영재 한국전산구조공학회 2000 한국전산구조공학회논문집 Vol.13 No.4

This paper deals with a numerical model for the time-dependent analysis of steel and concrete composite beams with partial shear connection. A linear partial interaction theory is adopted in formulation of structural slip behavior, and the effect of concrete creep and shrinkage are considered. The proposed model is effective in simulating the slip behavior, combined with concrete creep and shrinkage, of multi-span continuous composite beams. Finally, correlation studies and several parameter studies are conducted with the objective to establish the validity of the proposed model.

철근콘크리트 전단벽의 비선형 유한요소해석

곽효경,김도연 한국전산구조공학회 1999 한국전산구조공학회논문집 Vol.12 No.3

이 논문에서는 패널, 깊은 보 그리고 전단벽과 같이 평면응력상태하에 있는 철근콘크리트 구조물의 비선형 유한요소해석에 있어서의 직교이방성 콘크리트 구성 모델의 적용성을 보여준다. 등가의 일축 변형을 개념을 토대로 콘크리트의 구성 관계가 주변형률 축과 일치하고 하중이력에 따라 회전하는 직교하는 축에 대해 제시된다. 제안된 모델은 이축 압축응력상태와 인장-압축 응력상태에서 각각 압축강도의 증가와 인장 저항력의 감소효과를 보여주는 이축 파괴영역의 정의를 포함한다. 인장균열이 발생한 후, 콘크리트의 압축강도의 감소효과가 제시되고, 인장강화효과로 알려진 철근에 의해 지지되는 콘크리트의 인장응력이 고려된다. 평균응력과 평균변형률 개념을 사용하여 힘의 평형, 적합조건 그리고 철근과 철근을 둘러싼 콘크리트 사이의 부착응력-슬림 관계를 토대로 인장강화효과를 모사하기 위한 모델이 제안된다. 유한요소 모델에 의한 예측은 유용한 실험자료와의 비교에 의해 입증된다. 이 논문에서는 해석결과와 이상화한 전단 패널실험으로부터 얻어진 실험값의 비교연구가 수행되고, 제안된 모델의 타당성을 보여주기 위해 서로 다른 응력상태하의 전단 패널 보와 벽체의 힘-변위 관계를 평가하였다.

MSS공법으로 시공되는 교량의 설계 모멘트 결정

곽효경,손제국 한국전산구조공학회 2001 한국전산구조공학회논문집 Vol.14 No.3

In this paper, a relation to calculate design moments for reinforced concrete(RC) bridges constructed by movable scaffolding system(MSS) is introduced. Through the time-dependent analysis of RC bridges considering the construction sequence, the structural responses related to the member forces and deflections are reviewed, and a governing equation for determination of the design moment, which includes the creep deformation, is derived on the basis of the displacement-force condition at every constructuion stage. By using the relation, the design moment and its variation over time can easily be obtained only with the elastic analysis results without additional time-dependent analysis. In addition, correlation studies with the results by rigorous numerical analyses are conducts to verify the applicability of the introduced relation, and a more reasonable guideline for the determination of design moments is proposed on the basis of the obtained moment envelop.

철근콘크리트 보의 크리이프 단순 해석법

곽효경,서영재 한국전산구조공학회 1997 한국전산구조공학회논문집 Vol.10 No.4

본 논문은 철근콘크리트 보의 시간의존적 거동인 크리이프 변형의 산정에 관한 것으로 크리이프 Compliance 함수의 1차 순환적 단계 알고리즘에 토대를 둔 적층단면법에 대하여 논의하였으며, 단면의 평형조건과 적합조건으로부터 구조물의 크리이프 변형을 쉽게 예측할 수 있는 간략 해석법을 제안하였다. 여러 실험치와 기존 해석방법 및 설계 규준과의 비교를 통해 제안된 해석모델의 효율성을 검증하였고, 적층단면법을 사용한 다양한 해석을 통해 단면의 형상, 철근비의 변화 및 균열의 유무에 따른 구조물의 시간의존적 거동에 비교 및 분석되었다. This paper deals with the development of simplified methods to predict the creep deformation of reinforced concrete beams. The layer approach based on a degenerate kernel of compliance function in form of Dirichlet series is mentioned and a simplified analytical method derived from the equilibrium equations and compatibility conditions is proposed to overcome the sophisticated calculation procedures in the classical creep analysis. Correlation studies between analytical and experimental results and design codes are conducted with the objective to establish the validity of the proposed methods. Besides, various parameter studies are conducted with the objective to identify the effects of cracking, steel ratio and sectional shape in the creep deformation and the obtained results are discussed.

모멘트-곡률 관계에 기초한 철근콘크리트 보의 재료비선형 해석

곽효경,김지은 한국전산구조공학회 1998 한국전산구조공학회논문집 Vol.11 No.4

철근콘크리트 보에 대해서 인장강화효과의 소성힌지길이를 고려한 재료비선형 해석을 수행하였다. 비선형 해석에서 자유도가 많은 대형구조물에 적용시키기에는 많은 제약이 따르는 복잡한 층상해석기법을 사용하는 대신 단면해석을 통해 미리 구성된 모멘트-곡률 관계를 이용하였으며, 유한요소해석에서 사용요소의 크기에 따른 수치해석상의 오차를 줄이기 위해 인장강화효과와 소성힌지길이 개념을 도입하였다. 마지막으로 제안된 해석 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 해석결과와 실험결과간의 상호 관계를 비교, 분석하였다.

주차장 구조물의 보와 거더의 등가차량 하중계수에 관한 연구

곽효경,송종영 한국전산구조공학회 1997 한국전산구조공학회논문집 Vol.10 No.3

본 논문에서는 실무에서 이동 집중하중에 대한 별도의 복잡한 구조해석을 수행하지 않고도 등분포하중에 대한 부재력으로부터 손쉽게 차량하중의 영향을 고려한 거더와 보 부재의 설계 부재력을 구할 수 있도록 등가차량하중계수를 제안하였다. 먼저 국내에서 생산되는 중,소형 차량의 조사와 외국의 주차장 관련 설계규준의 비교, 검토를 통해 주차장 구조물의 한계 활하중인 총중량 2.4ton의 설계기준차량을 설정하였으며, 이를 토대로 설계 활하중인 등분포하중(500kg/m2)과 집중하중(P=2.4ton)에 대한 구조부재의 거동 특성을 분석하고 회귀분석을 통해 상호 관계식을 부재 길이의 함수로 구성하였다. 나아가 제안된 등가차량하중계수를 대표적인 보와 거더 부재에 적용시켜 그 효율성과 신뢰성을 검증하였다. The Equivalent vehicle load factors of Beams and Girders on parking garage structure are proposed in this study. Without taking the sophisticated numerical analysis for the concentrated wheel loads, the design member forces of beam and girder can be easily calculated only with those for the distributed load by using the constructed relationships between the equivalent vehicle load factor and the length of member. Besides, the standard vehicle with total weight of 2.4ton is designed based on the review of many foreign design codes for parking garage and the investigation of small to medium vehicles made in Korea. Finally the efficiency and the reliability of the proposed equivalent vehicle load factors are demonstrated through the application of the typical beam and girder.

부착슬립효과를 모사하기 위한 해석기법의 개발

곽효경,Kwak, Hyo Gyoung 대한토목학회 1994 대한토목학회논문집 Vol.14 No.4

This paper deals with the development of an efficient algorithm which can consider the bond-slip effect in numerical analysis of reinforced concrete structures. Unlike the classical bond-link or bond-zone element using double nodes, the proposed model is considering the bond-slip effect without taking double nodes by incorporation of the equivalent steel stiffness. Moreover after calculation of nodal displacements, the deformation of steel at each node can be found out through the back-substitution technique from first up to final steel element using a governing equation constructed based on the equilibrium at each node of steel and the compatibility condition between steel and concrete.

연속 PSC-Beam 교량의 지점부 균열제어

곽효경,서영재,정찬묵,박영하 한국전산구조공학회 1999 한국전산구조공학회논문집 Vol.12 No.2

이 연구는 2경간 연속 PSC-Beam 교량의 경간 내측 지지점의 바닥판에서 발생할 수 있는 균열의 제어에 관한 내용을 다루고 있다. PSC-Beam 교량은 주형인 PSC-Beam을 거치시킨후 바닥판을 현장타설 콘크리트로 시공된다. 이로 인하여 주형 콘크리트와 바닥판 콘크리트의 시간의존적 거동차이, 주형의 연속화에 따른 거동 등에 의하여 부모멘트가 가장 크게 걸리는 지점부에서 균열이 쉽게 발생된다. 따라서 이 논문에서는 2경간 연속 PSC-Beam 교량의 연속화에 따른 거동을 수치적 방법으로 해석하여 지점부 바닥판의 균열거동이 예측되었다. 이를 위하여 해석모델에는 콘크리트의 시간의존적 현상인 크리프와 건조수축이 고려되었으며, 2경간 연속 PSC-Beam 교량의 거동에 영향을 나타내는 여러 가지 인자가 고려되어 해석되었다. 끝으로 콘크리트의 모델식을 이용하여 지점부 균열을 억제하기 위한 현장에서 관리가능한 방안이 수치적으로 제안되었다.