• 제목/요약/키워드: 상판 구조물

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교량 단면 내 온도분포에 따른 자체평형 열응력 해석 (Temperature Distribution and It's Contribution to Self-equilibrium Thermal Stress in Bridge)

  • 곽효경;권세형;하상희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.531-542
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    • 2011
  • 본 논문에서는 3차원 유한요소법과 수치시간적분을 사용하여 교량 내 단면의 시간에 따른 온도분포를 결정하였다. 초기재령 구조물의 거동을 효과적으로 모사하기 위해 시간에 따라 변하는 재료특성과 온도분포에 따른 열응력을 고려하였다. 온도분포는 비선형이며 열전도율, 비열, 콘크리트의 수화열, 대류계수 등의 재료 상수들과 태양열에 영향을 받으므로 주요한 영향인자인 시공시의 계절, 풍속, 교량 상판포장에 대한 영향을 고려하였다. 본 논문의 해석결과와 이전의 다른 해석연구와 비교를 통해 제안된 수치모델의 타당성을 검증하였다. 네 개의 다른 교량 단면의 연구를 토대로 더 타당한 설계결과를 얻기 위해서는 콘크리트 교량에서의 크리프 변형이 고려되어야 된다는 점과 도로교설계기준에서 제시한 온도분포는 개선될 필요가 있다는 것을 알 수 있었다.

조망의 변화에 따른 교량경관조명의 휘도특성분석 (Analysis of Luminance distribution of Illuminated Bridges by View)

  • 최윤석;정인영;안현태;김정태
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 본 연구는 휘도측정장비인 CS-100과 ProMetric 1400을 활용하여 조망점의 변화에 따른 교량 경관조명의 휘도를 분석한 것이다. 이를 위하여 경관조명이 적용된 한강의 교량4개를 교량형태별로 선정하고 조망유형에 따라 한강둔치에서 바라본 조망(투시뷰), 교량주변 건물에서 바라본 조망(건물뷰), 그리고 교량 위 주행자가 바라본 조망(주행뷰) 등 3가지로 분류하였다. 연구대상의 주변하늘, 강물표면, 상부구조물, 상판측면 그리고 교각에 대한 휘도분포를 측정하였다. 분석결과, 광진교와 동호대교는 투시뷰의 휘도가 높게 나타났으며, 올림픽대교와 동작대교는 건물뷰의 휘도가 높게 나타났다. 따라서 거더교와 같이 상부구조물이 없는 교량에서는 투시뷰가, 사장교 및 아치교와 같이 상부 구조물이 있는 교량에서는 건물뷰가 경관조명의 특성을 크게 반영하는 휘도분포가 강하게 나타났다.

사장교형식 보도교의 보행진동제어를 위한 TMD 적용 (Application of Tuned Mass Damper to Suppress Man-Induced Vibrations of Cable Stayed Foot-bridge)

  • 김윤석;이승우;김재민;장성규
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.74-74
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    • 2011
  • 본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

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적층판 해석시 형상비 증가에 따른 종방향 모멘트의 무시효과 (The Effect of Neglecting the Longitudinal Moment Terms in Analyzing Laminates with Increasing Aspect Ratio)

  • 한봉구;김덕현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.53-60
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    • 2001
  • 건설관련 설계기술자들에게는 첨단 복합재료구조에 대한 이론이 너무 어려워서 간단하면서도 쉽게 적용할 수 있는 정확한 방법을 필요로 하고 있다. 몇 가지 섬유 배향각을 가진 적층판은 층수가 증가하면 D16, B16, D26 및 B26 강성이 감소하게 되어 특별직교이방성 판처럼 거동함을 밝히고, 간단한 공식들을 개발하여 발표한 바 있다. 대부분의 교량이나 건물의 상판은 형상비가 큰 경우가 많은데, 이런 구조물의 평형방정시에 대한 종방향 모멘트항(Mx)의 영향은 매우 작아서, 더욱 간단한 해석이 가능하다. 본 논문에는 이러한 문제들에 대한 연구 결과를 제시하였다.

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하악골과 방사선사진상에서의 하악절흔 내측 함요 (THE MEDIAL SIGMOID DEPRESSION: Its Anatomic and Radiographic Considerations)

  • 강병철
    • 치과방사선
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    • 제21권1호
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    • pp.7-13
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    • 1991
  • 하악절흔 내측 함요는 하악골의 하악절흔 전, 내, 하방에 함몰된 양상으로 나타나는 정상 해부학적 구조물이다. 이 구조물에 대한 해부학적 중요성이나, 발생이 선천적인가 아니면 출생 후 발생되는 것인가에 대하여는 알려져 있지 않다. Langlais는 하악절흔내측함요는 파노라마 방사선사진상에서 절흔, 또는 소공 모양의 방사선투과상으로 나타난다고 하였지만 이는 하악사측방향 촬영상 등에서도 나타날 수 있는 해부학적 구조물이다. 파노라마 방사선사진에서는 익상판, 연구개, 기도, 그외 다른 조직 등의 중첩으로 인하여, 이 구조물의 발견 빈도가 낮아진다. 저자는 78개의 하악골에서의 발생빈도, 위치, 크기 등을 조사하고, 이를 파노라마 방사선사진촬영하여 그 발생 빈도를 조사하였으며, 치과환자 500명의 파노라마 방사선사진에서의 발생 빈도도 알아보았다. 1. 하악골에서의 발생빈도는 62%였다(편측성 28%, 양측성 33%). 2. 하악골의 파노라마 방사선사진상의 발생빈도는 33%였다(편측성 14%, 양측성 19%). 3. 하악절흔내측함요의 중심 위치는 하악절흔 하방 6.0㎜, 전방 3.8㎜였다. 4. 크기는 수직 7.8㎜, 수평 8.3㎜이였다. 5 치과환자들의 파노라마 방사선사진상에서의 발생 빈도는 24%였다(편측성 18%, 양측성 7%).

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지반운동을 공간변화를 고려한 고속철도 장대레일의 응력해석 (Rail-Stress of High-Speed Railway Bridges using tong Rails and subjected to Spatial Variation of Ground Motion Excitations)

  • Ki-Jun Kwon;Yong-Gil Kim
    • 한국안전학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.132-138
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    • 2003
  • 고속철도교량에서 장대레일의 사용은 연결부 근처에서 레일과 교량상판사이의 비선형 거동으로 인하여 부가적인 응력을 유발한다. 고속철도 교량의 지진응답해석에서, 구조물응답은 지반운동특성에 매우 영향을 많이 받으므로, 지반운동의 위치에 따른 변화가 구조물의 응답에 영향을 미치게 되고, 그 결과는 레일에 응력을 유발하게 된다. 또한 고속철도에서 사용지진 수준의 지진발생 시에 열차의 긴 제동거리가 필요하므로 열차의 안전한 정지를 확보하는 것이 요구된다. 이러한 관점에서 장대레일에 의해 부가적으로 발생하는 응력, 지반운동의 공간변화에 대한 구조물 응답의 영향, 그리고 안전하게 정지하기 위해 필요한 열차의 제동거리 등의 사항이 레일의 응력해석에 고려될 필요가 있다. 본 논문에서는 지진하중을 받는 고속철도교량의 장대레일 응력해석을 위하여 제동하중, 지반운동의 공간적 변화, 그리고 레일의 재료 비선형을 고려한 시간영역에서의 비선형 동적해석방법을 개발하고 적용하였다. 제시된 방법을 한국고속철도의 특정부지에 적용하여 지반운동의 공간변화에 따른 응답의 타당성을 보였다.

사질토 지반에 설치된 해상 버켓작업대의 모멘트 지지력 산정 (Evaluation of the Moment Bearing Capacity of Offshore Bucket Platforms in Sand)

  • ;구교영;김성렬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권12호
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    • pp.101-109
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    • 2019
  • 버켓작업대는 새롭게 개발되는 해상 구조물로서 교량기초 등의 시공을 위한 장비 및 인력의 임시 작업공간을 제공하는데 이용된다. 버켓작업대는 작업하중의 편심, 파도 및 바람의 수평하중 등에 의해 모멘트 하중이 작용한다. 그러므로, 본 연구에서는 3차원 유한요소 수치해석을 수행하여 버켓작업대의 모멘트 지지력을 산정하였다. 우선, 버켓에 대한 현장실험 결과와 비교하여 수치모델링의 적용성을 분석하였다. 그리고, 흙의 밀도, 버켓의 직경과 지중 근입깊이 등 다양한 조건에 대한 변수연구를 수행하였다. 지반조건은 균질한 사질토 조건을 적용하였으며 모멘트 하중은 지지대 상판의 중앙지점 회전각을 증가시켜면서 재하하였다. 모멘트-회전 해석결과로부터 모멘트 지지력을 산정한 결과 지지력이 버켓의 직경과 근입깊이에 영향을 받는 것으로 나타났다. 최종적으로 해석결과를 종합하여 버켓작업대의 예비설계를 위한 모멘트 지지력 예측식을 제안하였다.

상부 해양 요소 접합부의 피로 평가 (Fatigue Behavior of Offshore Topside Structure)

  • 임성우;박관규;박노식;조원철;조철희
    • 한국해양공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.88-92
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    • 2006
  • Large-scale model tests of welded topside joints were carried out to observe the fatigue behavior of API 2W Gr.50 steel produced by POSCO. The fatigue crack behaviors for various loading conditions were measured and investigated around the critical joint sections. The experimental results have been verified with numerical approaches and also compared with the AWS D1.1 and DnV RP-C203 design curves. The large-scale experiment models were fabricated, based on the actual operating east area fixed platform. The dimensions of the models were slightly modified to accommodate the test facilities and capacities. The fatigue test was carried out having ${\Delta}Q$ of T1=705.6kN, T2=749.7kN and T3=793.8kN. The three specimens were statically loaded 20 times, with various loadings of about 50kN intervalsbetween the maximum and minimum loads required in the fatigue tests. This loading removed the residual stress in the specimen before the fatigue tests. The topside joint crack was initiated from the brace heel, where the maximum tensile stress occurred. The API 2W Gr.50 steel satisfied the AWS D1.1 detail category C and DnV RP-C203 detail category F ${\Delta}S-N$ curve.

FBG센서를 이용한 콘크리트 충진 FRP 스트럿 보강 PSC 교량의 스트럿 거동 분석 (Behavior of Strut in Concrete-filled FRP PSC Bridge using FBG Sensors)

  • 정원석;강동훈;안주옥
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.11-15
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    • 2009
  • 최근 국내에서는 PSC(Prestressed Concrete) 박스 거더 교량의 교폭을 늘리고 자중을 줄이기 위한 목적으로 박스의 수를 줄이는 대신 콘크리트 충진 FRP(Concrete Filled FRP, CFFRP) 스트럿을 상판 캔틸레버 부분에 설치하는 공법이 시공되고 있다. 이러한 CFFRP 스트럿은 사례가 많지 않은 교량 구조물로서 설계 및 시공에서의 불확실성을 제거하기 위해 교량 시스템에서의 스트럿 거동을 실험적으로 분석할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 대상교량에 대해 현장시험을 실시하여 CFFRP 스트럿의 국부 거동을 분석하고자 한다. 특히 전자기파 간섭에 대해 면역이 우수한 광센서인 FBG(fiber Bragg grating) 센서를 기반으로 시험을 실시하여 잡음이 없는 우수한 응답을 성공적으로 획득하였다. 현장시험에서는 재하트럭의 속도와 횡방향 위치를 매개변수로 시험을 실시하였다. 그 결과 CFFRP 스트럿은 하중재하 위치와 속도에 관계없이 압축상태에 존재하고 있으며, 통과 차량의 횡방향 위치가 CFFRP 스트럿의 거동에 민감한 요소임을 확인하였다.

이중초음파에서 관찰된 경동맥갈퀴막: 4례 (Carotid Web in Duplex Sonography: 4 Cases)

  • 한민호;서강식;최정혜
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.78-82
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    • 2020
  • 경동맥갈퀴막은 전체 뇌졸중 환자에서 매우 드물게 발견되는 희귀한 질환이며, 원인불명뇌졸중(cryptogenic stroke) 환자에서 다른 뇌졸중 아형에 비해 빈번하게 관찰되는 특징이 있다. 혈관 내막의 섬유근이형성증(fibromuscular dysplasia)이 경동맥갈퀴막의 원인으로 알려져 있고, 경동맥갈퀴막은 혈관 내 혈류의 교란을 야기하여 혈전을 만들고 색전성 뇌졸중을 일으킬 수 있다고 보고되었다. 경동맥갈퀴막은 섬유근이형성증으로 인해 비교적 딱딱한 섬유성 구조물이 혈관의 내강으로 뻗어 나오게 되고, 이중초음파에서 이중 속공간(double lumen)을 만들기 때문에 경동맥박리와 혼동하기 쉽다. 또한, 경동맥갈퀴막은 갈퀴막(web) 모양이기 때문에 궤양성죽상판과 같은 다른 경동맥질환과 혼동할 우려가 있다. 하지만, 경동맥갈퀴막은 시작 부위가 굵었다가 끝으로 갈수록 가늘어지는 경향이 있고, 박동성 혈류에 의한 펄럭임이 없는 것이 특징이다. 따라서, 본 연구는 총 4개의 경동맥갈퀴막 증례를 가지고, 질환에 대한 전반적인 설명과 함께 이중초음파의 특징적인 소견에 집중하여 보고하고자 한다.