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다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Spatial structure is a appropriate shape that resists external force only with inplane force by reducing the influence of bending moment, and it maximizes the effectiveness of structure system In the foregoing study, we collected basic datum about spatial structures and classified them, also, we studied analytic theories and analytic mechanisms from many reports and systematized them. We deal with modeling of member and joint, formulation of governing equation and theory of direct and indirect analysis method for non-linear analysis. Particularly, arc-length method will be explained in detail. We formulate governing equation by generalized coordinate of mode supposition method and discuss selection and effectiveness of natural mode We discuss basic principle of truss stabilized by the cable tension applied at upper part of spatial structures and analysis of unit model with self-equilibrated axial mode of that, and deal with stress displacement analysis, shape and deformation control theory for shape analysis. We collect the data and analyze the system through this study which examines general remarks of existing spatial structures and researches its examples. In the second-year study, ?we focussed on the developing of analytic algorithms and programs on the basis of the results from the forgoing study. Also we made modeling analyses, examined their results and studied their utilities. ?we examined the dynamic characteristics and made time-history analysis of the single-layer latticed domes under earthquake motion, through the development of the dynamic algorithms for the spatial structures. ?we carried out the elasto-plastic analysis of the single-layer latticed domes as the application of the plastic concept in member modeling and yielding condition, and supposed the method to calculate buckling load as using LRFD. ?it is essential to know the elementary data such as nodal coordinates, external force, member properties and so on, for the analysis of the spatial structures, therefore, an algorithm was developed to find the regularity of the system and change them to analytical data quantitatively. 톣e confirmed analytic theories to decide the optimized shape of truss structure using inverse method which the displacements of the structures is prescribed and examined the effectiveness of the analytic program. ?it was supposed to find the stabilization algorithms of unstable structures and the optimal shape of cable dome with initial tension using stabilization method of unit truss, and examined its effectiveness. As we have seen, we made an basis on the spatial structures. The static, dynamic analysis and programs from the forgoing study would make us construct the spatial structures.

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국문 초록 (Abstract)

대공간 구조물은 힘의 흐름을 자연스럽게 하고, 휨모멘트의 영향을 가능한 저감시켜 면내력만으로 외부하중에 저항케하는 역학개념을 기초로, 구조시스템의 효율성을 극대화시키는 형태저항형 구조이다. 1차년도의 연구는 대공간 구조물에 대한 기초자료의 수집과 분석, 해석상의 논문과 보고서를 통한 체계적 이론 정립, 해석기법 등을 중심으로 전개되었다. 내용은 다음과 같다. 대공간구조물의 해석을 위해 부재, 접합부의 모델화 및 기초방정식의 정식화를 행하였으며, 비선형해석을 수행하기 위한 이론으로 직접법과 간접법에 대하여 논하였고, 이를 위한 비선형해석기법을 소개하였다. 특히 호장법에 대하여 상세히 기술하였다. 또한 모드중첩법의 일반화좌표계에 의한 기본방정식을 정식화하고 고유모드의 선정법 확립 및 유효성에 대한 검토를 행하였다. 대공간구조물의 상부구조에 적용되고 있는 장력안정트러스 구조의 기초 원리와 자기평형축력모드를 가지는 단위구조 해석, 형태해석을 위해 응력, 변형해석 및 형태제어와 변형제어이론을 논하였다. 기존 대공간 구조물의 일반사항을 나열하고 사례를 조사하며, 이를 통하여 자료를 수집하고 시스템을 분석하였다. 2차년도에는 1차년도의 연구수행을 바탕으로 해석알고리즘 및 프로그램 개발에 역점을 두었으며, 설정된 해석 모델에 대하여 해석을 수행하여 결과를 검토하고 개발된 프로그램의 적용성을 검토하였다. 동적해석 알고리즘의 개발을 통하여 지진동을 받는 단층래티스돔의 동적거동특성을 파악하고 시간이력거동을 분석하였다. 부재모델화와 항복조건설정에 따른 소성개념을 적용하여 단층래티스돔의 탄소성해석을 수행하고, LRFD에 비추어 좌굴하중의 산정법을 제시하였다. 대공간 구조물의 해석을 위해서는 구조물의 제반적인 기초데이타로서 절점, 하중, 부재 등의 자료가 필수적이며, 이를 위해 구조물의 규칙성을 찾아 형상 데이터를 생성시키는 알고리즘이 개발되었다. 변위를 제약하는 역해석 수법을 이용하여 트러스 구조의 최적형상을 결정하는 해석이론을 확립하고 해석프로그램의 적용성을 검토하였다. 불안정구조물의 안정화 기법에 따른 알고리즘을 생성하고, 단위 안정화 트러스의 안정화기법을 통하여 초기 장력이 도입된 케이블 돔의 최적형상을 찾고 구해진 최적 형상의 유효성을 검토했다. 마지막으로, 기존의 대공간 구조물의 실례를 조사하여, 이를 자료화하였다. 위와 같이 정적 및 동적 비선형 해석 이론에 따른 자료를 제공함과 동시에 해석프로그램의 적용성을 검토함으로서 대공간 구조물을 구현할 수 있는 초석을 마련하였다.

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대공간 구조물은 힘의 흐름을 자연스럽게 하고, 휨모멘트의 영향을 가능한 저감시켜 면내력만으로 외부하중에 저항케하는 역학개념을 기초로, 구조시스템의 효율성을 극대화시키는 형태저...

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