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- 저자 : 김승덕,정을석,河端昌也 (검색결과 214 건)
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얕은 타원포물곡면쉘의 동적 불안정 현상의 규명을 위한 비선형 동적 응답의 스펙트럼 분석
김승덕 한국전산구조공학회 1995 전산구조공학 Vol.8 No.2
세계적으로 대공간 구조물의 건설은 점점 늘어나고 있으며, 이러한 증가 추세와 함께 붕괴 사고 또한 점차 늘어나고 있다. 보다 안전하고 경제적인 구조물의 구축을 위해서는 사고 및 붕괴의 원인이 정확히 규명되어야 한다. 따라서 이러한 규명을 위하여 대공간 구조물의 붕괴 메커니즘의 정확한 규명이 필요하며, 많은 연구자들에 의한 연구가 보고되고 있다. Step 하중 하에서의 동적 파괴 메커니즘은 비교적 많은 연구가 진행되어 왔으나, 주기성을 가진 동적 외력에 의한 파괴 메커니즘에 관한 연구는 거의 없는 실정이며, Step 하중하에서의 메커니즘과는 매우 다르리라 예상된다. 본 연구는 주기성을 가진 동적 외력에 의한 얕은 EP 쉘(Elliptic Paraboloidal Shell)의 동적 불안정 현상을 Fourier 스펙트럼을 이용하여 분석한다. 즉 1 자유도의 얕은 EP 쉘의 동적 좌굴 현상과 파라메트릭 공진 현상과의 상호 작용을 파악하기 위하여 비선형 응답의 연속 스펙트럼(runing spectrum)을 이용한다. 연구 결과, 동적 불안정 현상은 외력의 성질에 따라 크게 다른 메커니즘을 나타내는 것을 알 수 있다. The dynamic instability for snapping phenomena has been studied by many researchers. There is few paper which deal with the dynamic buckling under the load with periodic characteristics, and the behavior under periodic excitation is expected the different behavior against step excitation. In this study, the dynamic direct snapping of shallow elliptic paraboloidal shells is investigated under not only step excitation but also sinusoidal and seismic excitations, applied in the up-and-down direction. The dynamic nonlinear responses are obtained by the numerical integration of the geometrically nonlinear equations of motion, and examined by the Fourier spectral analysis in order to get the frequency-dependent characteristics of the dynamic instability for various load levels. The results show that the dynamic instability phenomenon carried out from stable to unstable region reveals considerably different mechanism depending on the characteristics of excitations.
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돔형 쉘의 구조불안정 문제를 통하여 본 제3의 과학에의 교훈
김승덕 한국전산구조공학회 1996 전산구조공학 Vol.9 No.2
오늘날 기술혁신 전쟁의 최전방에 대응하는 것이 불연속 및 불안정 문제를 포함하는 비선형문제이고, 비선형문제에도 도전하고 이를 극복하기 위한 최첨예 무기는 바로 컴퓨터라 할 수 있다. 그러나 인간이 본질인 시행착오를 생각해 보면, 오늘날 범람하고 있는 컴퓨터로부터의 출력 데이터는 매우 위험한 존재가 될 수도 있다. 본 고에서는 제3의 과학시대가 열린 오늘날, 범람하는 많은 컴퓨터 출력 데이터의 위험성을 자각하기 위해 돔형 쉘의 구조불안정 문제에 얽힌 재미있는 한 예를 설명하고, 이러한 오류에 대응하기 위한 검정방안을 제시한다.
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직교이방성을 고려한 Barrel Vault형 지붕 막구조물의 비선형 구조해석에 관한 연구
김승덕,정을석,백인성 한국공간구조학회 2005 한국공간구조학회지 Vol.5 No.1
연성구조물의 일종인 막구조물은 대공간 구조물을 보다 효과적으로 구축할 수 있다. 연성구조물은, 축강성은 강하고 휨강성이 매우 작은 재료를 주 구조재로 사용하므로 초기강성에 매우 약한 구조체이다. 초기강성을 확보하기 위해서는 초기응력의 도입이 필수적이고, 초기강성을 갖기 전에는 불안정현상을 나타내지만, 초기강성의 도입과 함께 안정상태가 된다. 초기 불안정 구조물에 초기강성을 도입함으로써 야기되는 대변형 현상을 파악하기 위해서는 기하학적 비선형을 고려한 형상해석이 요구된다. 본 연구에서는 비선형 해석프로그램인 NASS를 이용하여 해석을 수행한다. 해석모델은 Barrel Vault형 지붕 막구조물을 대상으로 하며, 직교이방성을 고려한 형상해석 및 응력-변형해석을 수행한 후 안정성을 검토한다. Membrane structures, a kind of lightweight soft structural system, are used for spatial structures. The material property of the membrane has strong axial stiffness, but little bending stiffness. Therefore membrane structures are unstable structures initially. These soft structures need to be introduced initial stresses first because of its initial unstable state, and it happens large deformation phenomenon. To find the structural shape after large deformation caused by initial stiffness introduced, we need the shape analysis considering geometric nonlinearity in structural design procedure In this study, we analyze the soft spatial structures by the NASS which is the program for nonlinear analysis. The analytic model is a roof membrane structures of Barrel Vault-Type. We have done the shape analysis and the stress-deformation analysis considering the orthotropic material, and then study the safety.
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케이블 돔 구조물의 브레이싱 및 막재 보강 효과에 따른 비교분석
김승덕,신인아,Kim, Seung-Deog,Sin, In-A 한국공간구조학회 2012 한국공간구조학회지 Vol.12 No.1
The purpose of this paper is to study comparative analysis of cable dome structures by reinforcement effect with bracing and fabric. Tensegrity systems are stable structures which are reticulated spatial structures composed of compressive straight members, struts, and cables. Tensegrity structures need to be introduced to the initial stress for the self-equilibrated system to have a stable state. In this paper, the effect of reinforcement resisting the in-plan twisting is investigated for the Geiger-type and Zetlin-type models reinforced by bracing and fabric. The effect of initial imperfection is also studied because the structural instabilitity phenomenon of shell-like structures is very sensitive according to the initial condition. We study a more exact analysis concerning the structural instability of tensegrity structures using nonlinear analysis program. Then, two types of tensegrity models will be analysed and compared. 본 논문은 케이블 돔 구조물의 브레이싱 및 막재 보강 효과에 따른 비교분석을 하고자 한다. 텐세그러티 구조시스템은 초기응력의 도입을 통해 자기평형을 가지는 구조물로서 연속적으로 연결되어 있는 인장재와 이들을 연결해 주는 불연속의 압축재로 구성되어 있다. 본 연구에서는 경량화한 Hybrid 구조물인 케이블 돔의 불안정 현상이 면내 비틀림에 의해 발생함을 기본 Geiger형과 Zetlin형 모델에 브레이싱 및 막재를 보강하여 발생되는 효과를 알아본다. 또한, 쉘형 구조물의 구조불안정 거동이 초기조건에 매우 민감하게 반응하므로 초기형상불완전량 0.1%를 도입하여, 초기조건에 대한 영향도 알아본다.
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김승덕,정혜원,Kim, Seung-Deog,Jung, HyeWon 한국공간구조학회 2017 한국공간구조학회지 Vol.17 No.4
Recently, the interest in the smart buildings is increasing in the architecture field. Among them, a research of facade design using a transformable system that can adjust the effect of the external environment is in progress. One of a typical example of the deployable system is a Scissors system that can change shape by using the geometric conditions of a unit member. Scissors system is a high-tech structural system which can construct the deployable plan and curved space by using the SLE (Scissors-Like Element) consisted of two Bar and Pivot. If the facade is designed by applying Scissors system, it is possible to maximize the performance and aesthetic effect of the structure by using a shape change of the line member. This paper presents a study of deployable facade design applying hybrid-typed Scissors system. A new deployable pattern of facade design is developed by combining Angulated Scissors system and tessellation pattern. Applying the deployable pattern a double skin construction method which is to add an outer wall for design, it raises three dimensional effects and can maximize the artistic essence of the change in shape upon deployment.
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경계부 강성 치환 기법을 이용한 대공간 구조물의 부분 비선형 시뮬레이션에 관한 연구
김승덕,정혜원 한국공간구조학회 2019 한국공간구조학회지 Vol.19 No.2
In this study, we propose a new scheme of nonlinear analysis for Incheon International Airport Terminal-2 which was opened on January of 2018 for the Olympic Winter Games of PyeongChang in South Korea. The terminal was built by a single layered irregular space frame. It has hard problems for nonlinear analysis geometrically, because of a limitation of personal computer's ability by the number of rigid joints in the roof. Therefore we attempt easier approach to be chosen a center part of the roof instead of the whole structure, and to substitute the other boundary parts as springs. The scheme shows some merits for saving memory and calculation time and so on.
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