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강현구,나창순,Kang, Thomas H.K.,Rha, Chang-Soon 한국전산구조공학회 2011 한국전산구조공학회논문집 Vol.24 No.1
본 연구에서는 비부착형 포스트텐션 시스템의 해석에 적용할 수 있는 모델링기법을 제시하였다. 모델링은 유한요소 해석 프로그램을 이용하였으며, tube-to-tube contact 요소를 도입하여 강연선의 물리적 형상을 직접적으로 모델링하는 방법과 실제의 강연선 외에 가상의 강연선을 콘크리트에 매입하고, 두 개의 강연선을 스프링으로 연결하여 간접적으로 모델링하는 방법을 동시에 제시하고 비교하였다. 콘크리트의 인장경화 현상을 무시하였을때 두 모델링기법에서는 거의 동일한 결과를 제공하지만 콘크리트의 인장경화를 고려한 경우에는 스프링을 이용한 간접적인 모델링기법을 통해서만 결과를 얻을 수 있었으며, 결과 또한 콘크리트의 경화현상을 고려하지 않은 경우와 다소 상이하였다. 비교를 통하여 비부착형 포스트텐션 시스템의 모델링기법으로 스프링을 이용한 모델링기법을 최종적으로 선정하고 기존의 실험적 연구에서 인용한 실험결과와 해석결과를 비교, 검증하였으며 또한 파라미터 스터디를 통해서 모델링의 적절성을 확인하였다. This study presents modeling technologies applicable to an unbonded post-tension system using a finite element software package. In this study, both direct modeling method and multiple spring method were used. The direct modeling method adopts tube-to-tube contact elements to represent the physical feature of a post-tension system. The multiple spring method uses virtual tendons attached to the real tendons using a number of rigid axial springs that freely rotate at the ends. Both modeling technologies provide accurate predictions. However, only the multiple spring method provides numerically stable and reliable responses with a consideration of concrete tension stiffening effects. Therefore, the multiple spring method turned out to be a generally applicable modeling technology for the unbonded post-tension system. Comparisons were made for the analytical and experimental results for the verification of the selected method, and parameter studies were carried out to confirm the appropriateness of the modeling assumptions and parameters adopted in the analysis.
강현구 ( Kang Thomas H.-k. ) 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.23 No.2
고층건물의 설계에서는 풍하중이 지진하중에 비해 지배적이며, 탄성 설계만을 허용하는 국내 설계기준(KBC 2016)으로 인해, 구조물에 과도한 배근이 되고 성능기반 내진설계에서 취성적인 거동을 보이게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 내풍 설계에서도 비탄성을 고려한 성능기반 내풍설계가 요구된다. 이를 위해 공진 성분에 반응수정계수를 도입하여 비탄성 설계를 수행하고, 이를 풍동실험이나 파워스펙트럼으로부터 시간이력 하중을 재생하여 비선형 시간이력해석을 통해 성능을 검증하여, 구조물의 안전성과 경제성을 확보할 수 있다.
성능기반 내풍설계 적용을 위한 비탄성 설계법과 성능목표
강현구 ( Kang Thomas H.-k. ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.2
내진설계에서 활용되던 성능기반 설계가 최근 풍공학 분야로 확장되어 가고 있으며, 최근 미국 토목학회에서 성능기반 내풍설계를 위한 가이드라인을 개발하였으나 아직 상세한 적용 지침이 확립되진 않았다. 따라서 이 연구에서는 비탄성 내풍설계 도입방법, 성능기반 내풍설계를 위한 성능목표, 시간이력 풍하중 산정 등을 제시하였다.
강현구 ( Kang Thomas H.-k. ) 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.26 No.1
비부착 텐던을 활용한 포스트텐션 공법이 원전 격납건물 등 중요 시설을 중심으로 활용되고 있다. 사용 목적에 따라 텐던의 구성물질을 변화시키며 다양한 텐던 공법이 개발되고 있으며, 각각의 재료들이 가지는 특성으로 인해, 구조 및 내화 성능의 측면에서 상이한 특징을 가질 것으로 예상된다. 본 연구에서는 화재 실험을 통해 비부착 텐던 공법별 구조 및 내화 거동을 온도 변화, 변위, 변위율, 긴장력 변화의 측면에서 평가하여 분석한 연구를 소개하였다.
풍직각방향 및 비틀림 풍하중의 국내외 설계하중 비교 분석
강현구 ( Kang Thomas H.-k. ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1
이 연구에서는 국내외 기준들인 KBC 2016, ASCE 7-16, ISO 4354:2012의 풍직각방향 및 비틀림 풍하중의 접근법을 분석하고 향후 국내 기준의 개정방향을 제시하였다. ASCE에서는 다른 두 기준과 달리 중저층 건물의 설계에서 편심효과를 고려한 비틀림 풍하중을 사용하고 있다. 고층건물 설계를 위한 풍직각방향 및 비틀림 풍하중은 KBC와 ISO가 접근법이 유사하나, 하중 산정에 사용된 풍동실험 데이터의 차이로 인해 풍직각방향 풍하중에서는 변장비 3이상일 경우 ISO가 하중을 최대 60%정도 크게 산정하고, 비틀림 풍하중은 두 기준이 거의 동일하게 산정된다. KBC의 향후 개정에서는 편심효과를 반영한 비틀림 풍하중과 모드형상의 보정 등을 고려할 필요가 있다.