• 대한토목학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.1-8
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• 2014

이 논문에서는 장경간 케이블 교량의 콘크리트 주탑에 대한 온도 측정과 분석을 다루고 있다. 부산거제연결도로의 거가대교의 시공 중에 주탑의 여러 단면에 온도센서가 설치되었으며 주탑 4면의 두께방향의 온도와 주탑 주위의 대기온도가 계측되었다. 1년간의 계측자료를 바탕으로 주탑 단면내의 온도분포가 분석되었으며 이 분석결과를 국내외의 온도분포에 대한 설계기준과 비교하였다. 그 결과 주탑 단면의 평균온도와 단면 내 온도분포는 콘크리트 거더의 평균온도와 수직온도분포의 기준을 적용할 수 있음을 확인하였다. 이러한 온도특성에 대한 주탑의 거동을 3차원 유한요소 모델링을 사용하여 해석하였으며 거가대교 주탑의 경우 온도에 의한 주탑 상부 최대변위는 동서, 남북 방향으로 각각 0.056m, 0.121m 인 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.214-217
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• 2011

두가현수교는 2010년 8월 집중호우로 인해 유실된 교량을 복구하기 위한 과업으로서 향후 재발방지를 위해 중앙 경간장을 증가시켜 통수단면적을 추가확보하고, 교량 여유고를 상향시켜 수해에 대비한 견고한 교량으로 계획하였다. 또한 보행자의 통행을 위한 보도육교의 특성을 고려하여 지역의 관광자원이 될 수 있도록 중앙경간 125m의 V형 주탑 3차원 보도현수교로 설계하였다. 보강거더는 H-Beam을 이용하여 자재 수급 및 취급이 용이하며 강재 바닥판을 적용하여 보다 경량화된 보강거더를 적용함으로써 주케이블의 장력 감소에도 기여하도록 하였으며, 행어정착을 위한 별도의 정착거더를 채택한 ${\pi}$형식을 채택하여 풍동실험을 통해 내풍 안정성을 확인하였다. 주케이블 및 행어는 미관, 구조적 안정성, 유지관리성 및 가설의 용이함을 고려하여 PE를 피복한 PWS케이블을 선정하였다. 경관을 고려한 V형 주탑을 이용한 3차원 케이블을 채택하여 지역의 상징물을 표현하였으며 기초의 규모를 최소화 하였다. 또한 H형 및 A형 주탑과의 비교를 통해 V형 주탑 교량의 특성을 검토하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권2호통권31호
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• pp.269-275
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• 1997

본 연구에서는 자정식 현수교 주탑의 내풍 안정성을 보기 위하여 주탑 모형 실험과 전교 모형 실험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 경사진 병렬 탑주를 가진 주탑의 경우에는 다양한 주파수대의 웨이크가 존재하므로 넓은 풍속대에서 진동이 발생한다는 사실을 확인하였다. 자정식 현수교의 경우에는 주형의 교축방향 지지조건에 따라 주탑 진동 모드가 매우 민감하게 변화하였다. 본 연구 대상 주탑은 면외 휨 모드와 비틈 모드의 고유진동수가 매우 근접해 있어서 넓은 범위의 풍속에서 연성진동이 발생하였다 주탑 진동을 완화하기 위한 공기역학적 수단으로 모서리 자르기를 시도하였는데, 탑주의 폭과 잘린 모서리의 비가 1/10일 때가 가장 효과적이었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.1-13
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• 2007

강사장교의 거더와 주탑은 축력과 모멘트를 동시에 받는 보-기둥 부재이기 때문에 단일 힘을 고려하는 일반도로교의 내하율 산정식은 강사장교의 거더와 주탑에 적용할 수 없다. 현재, 사장교의 거더와 주탑에 적용 가능한 이론적인 내하율 산정방법은 아직 정립되지 않았다. 본 논문에서는 축력과 모멘트를 동시에 받는 부재의 상관공식을 적용하여 강사장교 거더와 주탑의 내하율을 산정하기 위한 식을 제안하였다. 영향선해석을 수행하여 각 부재에 압축력 최대, 정 및 부모멘트 최대의 경우에 활하중 재하 형태를 결정하였고 각 부재의 내하율 산정절차를 정리하였다. 제안된 내하율 산정방법의 타당성을 검증하기 위하여 실교량 모델인 돌산대교에 대한 적용예를 제시하였다. 일반도로교의 내하율 산정식은 돌산대교 거더와 주탑의 내하율을 과대평가 하였으며, 제안된 내하율 산정식은 축력과 모멘트를 동시에 지지하는 사장교 거더와 주탑의 거동을 적절히 반영하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제28권5호
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• pp.56-61
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• 2016

• 대한토목학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.205-213
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• 1988

사장교는 그 설계에 있어서 케이블의 개수와 배치형식, 케이블의 초기인장력, 주탑의 지지형식과 높이 등 거어더와 주탑 단면외에도 설계변수가 많으므로 효율적인 설계를 하는 것이 쉽지 않다. 본 연구에서 케이블의 초기인장력, 거어더와 주탑의 단면, 주탑의 높이를 설계변수로 하여 사장교의 설계를 최적화하는 문제를 다루었다. 서로 상호작용을 하는 여러 설계변수를 동시에 최적화하는 어려움을 피하기 위하여 본 논문에서는 초기인장력, 단면, 주탑의 좌표를 각각 독립된 설계공간에서 최적화하였다. 목적함수로서는 초기인장력 공간에서는 전체구조의 변형에너지를, 단면 및 좌표의 공간에서는 재료의 총중량을 취하였다. 제약조건으로는 초기인장력의 상하한계, 부재의 좌굴을 고려한 응력, 단면적의 하한계를 고려하였다. 대표적인 Fan형 및 Harp형 사장교를 최적설계한 결과, 제시된 방법에 의하여 합리적인 결과를 얻을 수 있음을 보이고, 기존의 최적화에서 고려하지 않았던 좌표의 최적화를 통하여 경제성을 얻을 수 있다는 것을 밝혔다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.128-135
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• 2014

이 논문에서는 콘크리트 고주탑 시공을 위한 최첨단 공법이라 할 수 있는 슬립폼 시스템 공법의 기술자립을 목적으로 슬립폼 설계기술을 연구하였다. 대상 주탑은 10m의 높이를 갖으며 보통 케이블 교량의 주탑에서 적용하는 사각 중공 형상으로 계획하였다. 슬립폼 시스템은 콘크리트의 연속 타설을 고려하여 슬립폼이 연속적으로 단면의 치수변화와 두께변화에 대응할 수 있도록 설계하였다. 또한 시공시 슬립폼에 작용하는 다양한 하중에 대한 안전성을 검토하고, BIM에 의한 가상 시공으로 실용성을 사전 검증하였다. 설계된 제작 도면을 바탕으로 슬립폼 시스템을 제작하고 10m 높이의 주탑을 성공적으로 시공함으로써 개발된 변단면 슬립폼 시스템의 효율성을 입증하는 성과를 얻을 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.669-677
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• 2011

다경간 현수교란 3개 이상의 주탑을 가지는 현수교로 중앙부에 주 경간을 2개 이상 가지는 현수교이다. 다경간 현수교 설계시 중앙주탑과 측주탑의 적절한 강성비를 가지도록 설계하는 것이 경제성이나 구조적인 효율성 측면에서 중요하다. 본 연구는 다경간 현수교의 중앙주탑과 측주탑의 적절한 강성비를 찾기 위해 다경간 현수교의 거동을 용이하게 파악할 수 있는 간편한 방법을 제안하는 것을 목적으로 하고 있다. 그 방법으로 다경간 현수교의 주케이블을 등가의 케이블 스프링으로 이상화하고, 주케이블에 작용하는 장력을 주탑상단에 수평력과 수직력의 외력으로 치환시키는 방법으로 다경간 현수교를 등가 다경간 현수교 모델로 치환하였다. 등가 다경간 현수교 모델에 대한 평형방정식을 유도하고 비선형해석을 통해 방정식의 해를 구하였다. 중앙지간장 3,000m의 4경간 현수교의 FEM 해석을 통해 각 주탑에서 발생하는 변위와 모멘트 반력을 계산하고, 이 결과를 등가 4경간 현수교 모델의 해석결과와 비교하여 본 연구의 연구결과를 검증하였다. 검증 결과, 본 연구의 제안방법은 FEM 해석결과와 비슷한 경향을 나타내었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.87-95
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• 2011

본 논문에서는 비선형해석이라는 복잡한 과정을 거치지 않고도 사장교 시스템의 초기형상을 효율적이고 합리적으로 결정하는 방법을 제시하고자 한다. 사장교 시스템의 초기형상해석이라 함은 주형의 수직 처짐과 휨모멘트, 주탑의 수평변위와 휨모멘트를 최소화하면서, 고정하중과 평형을 이룰 수 있는 케이블의 장력과 무응력길이를 결정하는 방법으로 이때, 케이블이 정착되는 주형의 수평위치, 주탑의 수직위치가 변하지 않아야 한다. 본 연구에서는 주형과 주탑의 케이블 정착부에서 힘의 평형조건을 이용하여 주형의 수직 처짐과 주탑의 수평변위를 효과적으로 제어할 수 있는 장력 산정법을 사장교의 형태별로 정리하여 제시하였으며, 2차원 사장교 예제들에 대하여 기존 연구의 방법들과 장력, 주형의 모멘트와 처짐 등을 비교하였다. 또한 3차원 실교량에 대해 Improved TCUD법으로 초기형상해석을 수행하여 그 결과와 비교함으로서 본 방법의 정확성을 입증하고자 하였다.

• 한국조경학회지
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• 제29권2호
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• pp.50-60
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• 2001

교량설계에 있어서는 교량의 기능과 안전성, 경제성 등 구조 광학적인 면을 고려하여 설계하게 되는데 최근에는 교량의 경관설계에 관해서도 많은 관심을 갖고 있다. 그러나, 국내에선 교량의 구조적인 측면에서의 연구는 활발하게 이루어지고 있으나 교량의 경관설계에 대한 연구는 거의 이루어지고 있지 않다. 따라서, 본 연구의 목적은 교량의 구조 공학적인 판단과 경관 공학적인 판단에 의해서 교량 형식을 결정하는 방법과 선호도가 높은 현수교의 시점장을 분석하는데 있다. 교량형식을 결정하는 방법은 기초설계단계에서 Seen 경관을 고려하여 교량의 유형을 결정하고, 교량의 구조적인 정.동역학적 검토와 Seen경관.Sequence 경관 등을 고려하여 교종의 형식을 결정하게 되는 각 단계별 설계조건에 따른 교량설계 방법을 흐름도로 제시하였다. 또한, 현수교의 시점장의 범위를 정량적으로 나타내기 위해서 교량전체에 대한 시선입사각, 가까운 쪽의 주탑에 대한 시선입사각, 가까운 쪽 주탑의 외관 크기에 대한 연직시각, 교량전체가 시야에 들어올 수 있는 수평시각 등을 주시실험 자료와 Professional 현수교의 사진에 의한 구조형태의 비율 등을 측정하여 분석 교차한 결과 교량전체에 대한 시선입사각 $\alpha$=(15$\pm$7.5)$^{\circ}$, 가까운 쪽의 주탑에 대한 시선입사각 V=(30$\pm$7.5)$^{\circ}$, 가까운 쪽 주탑의 외관 크기에 대한 연직시각 18$^{\circ}$$\leq$$\delta$27$^{\circ}$, 교량전체가 시야에 들어올 수 있는 수평시각 $\theta$$\leq$60$^{\circ}$의 시점장을 얻을 수 있었다.