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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김한수
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수14
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2020
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본 연구에서는 초고층 건물의 철근콘크리트 아웃리거 월 개구부의 최적설계를 위한 수학적 최적화 프레임워크를 제시하였다. 전용 유한요소해석 프로그램을 이용하여 아웃리거 월을 모델링하였으며 깊은 보의 스트럿-타이 거동을 고려하여 개구부를 배치하였다. 최적화를 위해 파이썬 SciPy 라이브러리 중 순차이차계획법을 이용하여 제약 경계 최적화를 수행하였다. 최적화에 필요한 미분가능한 연속 함수를 얻어내기 위해 선형 보간법을 사용하였으며, 최적화 프로그램의 효율성을 위해 데이터베이스를 이용하였다. 최적화에 앞서서 1, 2변수 전수 조사와 아웃리거 월의 강성에 영향을 미치는 아웃리거 월의 두께, 개구부의 높이 등 여러 변수의 영향을 먼저 살펴보았다. 변수 조사 결과 아웃리거 월의 두께와 철근량을 증가시킬 경우 개구부의 크기 변화에 따른 강성의 저하가 비교적 적은 것을 확인하였다. 또한, 아웃리거 개구부의 높이와 수평 위치가 아웃리거 월의 강성 저하에 큰 영향을 미침을 확인했다.
2변수 최적화의 결과를 탐색 알고리즘의 이동 경로를 통해 살펴본 결과 알고리즘이 최적화된 결과를 빠르게 찾아냄을 확인하였다. 그리고 개구부의 폭을 모두 같게 설정한 것이 아닌 각각의 개구부의 크기를 개별 변수로 설정하였을 경우 목적함수의 값이 최소화되어 더 우수한 최적화 결과를 도출함을 확인하였다. 또한, 최적화의 과정에 있어 데이터 베이스를 이용할 경우 최적화 시간을 효과적으로 단축시킬 수 있음을 확인하였다.
2변수 최적화의 결과를 탐색 알고리즘의 이동 경로를 통해 살펴본 결과 알고리즘이 최적화된 결과를 빠르게 찾아냄을 확인하였다. 그리고 개구부의 폭을 모두 같게 설정한 것이 아닌 각각의 개구부의 크기를 개별 변수로 설정하였을 경우 목적함수의 값이 최소화되어 더 우수한 최적화 결과를 도출함을 확인하였다. 또한, 최적화의 과정에 있어 데이터 베이스를 이용할 경우 최적화 시간을 효과적으로 단축시킬 수 있음을 확인하였다.
목차
제1장 서론 1제1절 연구 배경 및 목적 1제2절 연구 범위와 방법 4제2장 연구 동향 . 7제1절 아웃리거의 구조 거동 7제2절 비선형 공학 문제의 최적화 방법 11제3장 철근 콘크리트 아웃리거 월의 모델링 방법 15제1절 아웃리거 월 해석 모델 15제2절 설계 변수 설정 17제4장 이산 변수 문제에 대한 경사도 기반 최적화 기법의 적용 방안 19제1절 최적화를 위한 유한요소해석프로그램의 선정 19제2절 다변수 제약 경계 최적화 방법 20제3절 이산 변수의 보간을 통한 기울기 기반 최적화 알고리즘 21제5장 해석 결과 및 연구 26제1절 전수 조사 결과 261. 1변수 전수조사 262. 2변수 전수조사 30제2절 아웃리거 강성에 대한 영향 변수 조사 및 분석 321. 수평 철근량의 영향 332. 아웃리거 월 두께의 영향 353. 아웃리거 개구부 높이의 영향 364. 아웃리거 개구부의 위치에 따른 영향 38제3절 다변수 최적 설계 결과 40제4절 해석 결과에 대한 연구 및 분석 43제6장 요약 및 결론 44참고문헌 46국문초록 49
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