• 한국방재학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.7-21
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• 2008

홍수 시 세굴로 인한 교량 기초의 파괴는 국내외적으로 교량 붕괴의 첫 번째 원인이다. 본 연구에서는 수도권 지역의 실제 국도교량에 대하여 세굴 위험도 평가 및 등급화를 수행하였다. 30개소 교량을 선정하여 지반 시추조사를 포함한 현장조사, 설계 홍수량에 대한 교량세굴 해석, 그에 따른 교량기초의 지지력 평가 및 위험도 분석을 하였고, 이를 바탕으로 교량세굴 위험도를 등급화 하였다. 위험도 평가 결과 직접확대기초 교량 26개소 중 9개소 교량이 장래 세굴 위험 가능성이 있는 것으로 나타났고, 나머지 17개소 교량은 안정한 수준으로 나타났다 말뚝기초 교량 4개소 중 3개소의 교량이 유의할 만한 수준으로 지지력이 감소하는 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.5-14
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• 2007

본 연구에서는 마이크로파일로 보강된 기존 교량기초에 대한 정규화 거동을 평가하였다. 기존 교량기초에 대한 보강효과를 정량화하고 마이크로파일의 거동을 예측하기 위하여 유한요소해석에 의한 수치해석을 실시하였다. 또한 경사지게 보강된 마이크로파일의 설치효과를 수직으로 보강된 경우에 대하여 비교하였다. 해석결과 경사진 마이크로파일이 기존교량 기초에 보강한 경우 수직의 경우 수직, 수평하중에 대하여 각각 변위를 저감시켜 효과적인 보강이 되고 있으며 효과가 큼을 확인하였다. 한편 마이크로파일의 보강 각도는 수직하중이 작용하는 경우 $15^{\circ}{\sim}20^{\circ}$에서 가장 큰 효율을 나타냈으며, 수평하중이 작용하는 경우 마이크로파일의 보강 각도가 증가함에 따라 그 효과가 나타났다. 따라서 마이크로파일에 의한 기존 교량기초에 대한 보강은 기초의 공용성능을 향상시킬 수 있는 하나의 방법이 되고 있음을 잘 보여주고 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.13-18
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• 1993

본 논문의 목적은 LRB 기초분리장치가 설치된 교량의 내진효과를 해석하는 것이다. 기초분리방법은 지진력이 구조물에 전달되기 전에 그 영향을 최소화시키는 방법으로 현재 건물, 발전소, 교량 등의 구조물에 실용화되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 기초분리장치인 Lead Rubber Bearing이 설치된 교량의 단순화된 모델을 개발하고 여러 크기의 LRB에 대하여 지진의 영향을 해석하였다. 단순화된 교량모델의 운동방정식을 Newmark ${\beta}$ 방법에 의해 시간이력해석을 수행하였다. 기초분리장치의 모델로는 이중선형성을 갖는 스프링을, 교각모델로는 비선형성 및 강성저하를 고려한 Q-HYST모델을 사용하였다. 해석예로 미국 네바다주에 소재한 Rose Creek 교량에 대한 남북방향 El Centro지진(1940)의 영향을 해석하였다. 상부구조 횡방향처짐, 교각연성 및 교각 밑면 전단력을 구하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.13-23
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• 2022

교량 기초의 지반-구조물 상호작용은 지진 시 교량의 거동에 영향을 미치는 주요한 요인으로 지적되어 왔다. 본 연구에서는 지반의 특성 및 기초의 특성이 교량 기초의 지진취약도에 미치는 영향을 분석하였다. 지반의 특성 변화 및 기초의 크기 변화를 고려한 등가정적해석 결과, 상재하중이 작용하는 경우 같은 수준의 횡방향 변위를 발생시키기 위해 요구되는 하중이 증가되는 것을 확인할 수 있었으며, 비선형성은 상재하중이 없는 경우가 더 큰 것으로 나타났다. 느슨한 지반에서 조밀한 지반으로 갈수록 기초의 크기가 증가할수록 동일한 변위를 발생시키기 위해 더 큰 하중을 필요로 하는 것으로 나타났다. 또한, 교량의 지진취약도를 합리적으로 획득하기 위한 접근법을 도출하기 위하여 교량 기초의 지진취약도를 4가지의 조건(고정단 조건, 도로교 설계기준-등가선형강성, 상재하중 고려 시 및 미고려 시 비선형 강성)을 고려하여 비교하였다. 단주교각에 대한 지진해석은 Opensees를 이용하여 수행하였다. 지진취약도 분석 결과, 보수적인 접근법으로 확대기초는 고정단으로 고려할 수 있으며, 말뚝기초의 크기가 작은 경우는 고정단으로 고려하여 안전측 설계를 검토할 수 있으나, 말뚝의 크기가 대형화 하는 경우는 비경제적인 설계가 될 수 있으므로, 지반조건에 따라 기초의 강성을 평가할 수 있는 도로교 등가 선형 스프링 강성을 고려하는 것이 합리적인 접근법으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.161-170
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• 2022

하천에 설치된 교량의 유지관리는 시설물 안전점검과 그 결과에 따른 보수·보강의 절차를 거쳐 이루어진다. 그 동안 교량 상부구조의 안전점검은 접근성이 용이하여 많은 연구들이 이루어져 왔으나, 하천에 설치된 교각 기초부의 세굴여부에 대하여는 직접조사가 곤란하여 이론에 근거한 관리에 머물러 왔다. 본 연구에서는 이러한 하천에 설치된 교량 기초의 세굴을 음향측심기 및 VRS 등을 활용하여 하상 지반고의 형상을 3D 형태로 구현하였다. 이로써 교량 설치 당시의 하상 지반고와 비교·분석 등을 통해 세굴양상에 대한 예측이 가능하게 되었다. 이 결과들을 바탕으로 해당 교각 기초의 국부세굴 여부 파악 및 장기하상저하 예측을 위한 초기치 자료로 활용한다면 기초세굴로 인한 교량붕괴를 예방할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.625-635
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• 1997

기초 분리 기법과 분리 장치의 지진 하중에 대한 구조물의 에너지 전달력의 감소 효과에 대한 인식은 증가되어 왔으나, 기초 분리 교량의 지진 응답을 예측하기 위한 수단으로 사용되는 비선형 동적 해석 방법은 소요되는 경비 및 장비의 제한으로 설계용으로는 제한적이다. 본 연구는 기초 분리 교량의 설계에 있어서 시간 이력 해석법에 의하지 않고, 탄성 해석법의 적용을 위한 기초 자료로써, 지진 발생시 구조물의 비선형 응답의 해석의 탄성 해석법 적용성을 검토하였다. 본 연구는 기초 분리 교량의 하중-변위를 항복전과 항복후 상태로 분리하여, 주기 이전과 유효 주기, 모드 기여율의 변화를 고찰하였다. 또한, 교각 높이별 P.C교에 인공 지진파를 이용한 시간 이력 해석을 수행하여 분리 장치의 상태 변화를 고려한 모드 해석법과 비교하였다. 해석 결과, 분리 장치의 상태 변화는 주로 제1 모드 주기에 영향을 미치며, 지진 응답은 분리 장치의 상태 변화에 따라 지배되나 일정 범위로 수렴하였다. 이에 bilinear 분리 장치에 의한 비선형 지진 응답의 유효 강성에 의한 모드 해석의 적용 가능성을 확인하였다. 또한, bilinear 장치로 기초 분리된 교량에 대해 교각 높이 변화를 고려한 선형 탄성 해석과 비선형 시간 이력 해석 결과를 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.562-566
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• 2006

최근 들어 국내에서는 도서지방을 잇는 연육교와 해상구간을 통과하는 대형교량의 건설이 활발히 진행되면서 해상조건에서 발생하는 교량세굴에 대처하기 위한 연구의 중요성이 대두되고 있다. 그러나 아직까지 해상조건의 세굴현상을 파악하기 위한 적절한 세굴평가 기준이 제시되어 있지 않고 대부분 자연 하천교량 기준에 의해 해상교량의 세굴평가가 이루어지고 있는 실정이다. 교량에서 발생하는 세굴 현상은 교량 기초의 안정성에 치명적인 영향을 줄 수 있고 나아가서는 교량의 붕괴 원인이 될 수 있다. 또한 교량기초 지반의 지지력 부족이나 적정피복두께 결여 등의 원인으로 구조적인 문제점을 초래할 수 있다. 해상교량의 경우에는 조석에 의한 왕복류, 파 흐름의 상호작용, 점착성 지반 등 세굴에 영향을 미칠 수 있는 요인들이 복합적으로 작용하므로 교량 건설 전부터 해상조건을 반영한 다각적인 세굴검토가 요구된다. 본 연구는 강한 조석류가 작용하고 넓은 조간대를 형성하고 있는 인천대교의 세굴심을 합리적으로 산정하기 위하여 다학제적인 연구를 시도한 것이다. 본 연구에서는 해상조건의 침식유발특성을 파악하기 위한 연구로서 수치모형 및 수리모형 실험을 수행하고, 지반종류에 따른 침식저항능력을 파악하기 위한 세굴률 실험을 수행하였다. 더불어 인천대교 건설현장에 타설되어 있는 대구경 시험말뚝에 대한 실시간 세굴모니터링을 실시하여 얻은 현장관측 자료를 검증자료로 사용함으로써 종합적인 세굴검토를 통하여 다학제적이고 합리적인 해상교량의 세굴심을 평가하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.974-982
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• 2009

본 연구는 교량/궤도 종방향 해석 및 교량/차량 동적영향을 고려한 설계기법에 대한 효율성 및 경제성을 증명하기 위하여 수행하였다. 신뢰성에 기초한 생애주기비용 최적설계는 기존 설계기법에 의한 설계, 초기비용에 기초한 최적설계, 등가 생애주기비용 최적설계에 의한 최적설계와 비교하기 위하여 5$\times$(1@50m) 경간 소수주형 교량을 대상으로 적용하였다. 신뢰성에 기초한 최적설계 결과 교량/궤도 종방향 해석 및 교량/차량 동적영향을 고려한 고속철도 교량 설계 단면이 교량/궤도 종방향 해석 및 교량/차량 동적영향을 고려하지 않은 설계 단면보다 훨씬 효율적임을 확인 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2B호
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• pp.197-208
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• 2006

본 연구에서는 기개발된 교량세굴 유지관리 시스템의 현장 적용성을 검증하기 위하여 실제 교량현장에 대한 사례연구를 실시하였다. 사례연구는 강릉국도 관내의 20개 교량을 대상으로 지반조사를 포함한 현장조사, 설계 홍수량에 대한 교량세굴의 해석, 그에 따른 교량기초의 지지력 평가 및 위험도 등급 결정 그리고 교량세굴 유지관리 체계에 대한 종합적인 평가 등의 절차에 의해 진행되었다. 교량세굴 유지관리 시스템은 사례연구를 통해 세굴로 인한 교량기초의 위험도를 정량적으로 평가할 수 있는 유용한 시스템임이 검증되었으며, 효율적인 방재대책을 수립하고 홍수 시 교량의 안전을 확보할 수 있는 합리적이고 체계적인 시스템으로 제안된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2B호
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• pp.187-195
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• 2006

본 연구에서는 세굴에 의한 교량기초의 위험도를 평가하고 효율적인 방재 대책수립을 위해 국내 세굴 특성을 고려한 교량 세굴 유지관리 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 GIS 기반 프로그램으로서 교량세굴 자료의 저장, 검색 및 출력이 가능하며, 크게 교량세굴 위험도에 따른 우선순위의 결정 및 유지관리 시스템의 두 부분으로 나뉜다. 교량에 대한 기존의 간단한 자료를 이용하여 초기 분류과정을 거쳐 현장 상세조사 우선순위가 결정되며, 이에 따라 현장 상세조사와 세굴 해석을 실시하여 교량세굴 위험도 등급을 결정한다. 위험도 등급은 예상 세굴심과 그에 따른 기초의 지지력 변화, 기초의 종류 및 근입깊이, 현재의 세굴 진행상태 등을 고려하여 모두 6등급으로 나뉘며 그 결과는 화면상에 표시되고 모든 자료는 데이터베이스 시스템에 저장되어 관리된다.