• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.35 no.5
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• pp.309-316
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• 2022

This study proposes a finite element analysis method that can analyze the vibration of a beam by considering the inertia effect of moving masses in a vertical direction. The proposed method is effective when a precise interaction analysis is not required. The inertial effects of the moving masses are included in the equation of motion, and the interaction forces between the masses and the beam are considered only as external loads. Time domain analyses were performed using Abaqus, a general-purpose finite element analysis software, and an implementation method using multi-point constraints wais presented to link the displacements of the beam element nodes and moving rigid masses. The proposed method was verified by comparing its solution with that obtained using an existing analytical method, and the analysis results for continuous beam vibrations under dynamic gait loadings were used to examine the mass effect of pedestrians.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.629-638
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• 1999

본 연구에서는 고속철도에서 차량·교량 구조물의 상호작용을 가능한 정밀하게 취급할 수 있는 3차원 해석모형을 개발하였다. 경부고속철도 교량형식인 PSC 박스거더 교량을 40m 단순 와 25-40-25m 3경간 연속 에 대해 뼈대요소를 사용하여 3차원으로 모형 하였으며, 궤도의 불규칙성은 정상확률과정으로 가정하고, 지수 스펙트럼 밀도함수를 사용하여 궤도의 형상을 생성시켰다. 열차는 경부고속철도 차량 하중효과가 가장 큰 동력차 만을 대상으로 17 자유도 모형과 38 자유도 모형으로 분리하여 개발하였다. 다양한 조건에 대한 분석결과를 검토하면 여러 가지 상황에서 38 자유도 모형의 필수 성이 보여지고 있다. 특히 교량의 솟음 및 장기 처짐에 의한 궤도형상변화가 있는 경우에는 반드시 38 자유도 모형이 적용되어야 하는 것으로 분석되었다. 또한 제동하중이 작용할 때 쏠림 효과에 의한 영향이 큰 것으로 평가되어, 제동에 의한 교량의 동적 거동은 종변 위에 대한 자유 도를 고려할 수 있는 주행차량모형으로 해석되어야 함이 규명되었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.774-777
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• 2010

본 논문에서는 MR 감쇠기의 비선형 특성을 등가의 선형감쇠로 치환하기 위한 방법으로 Newmark와 Hall이 제안한 감쇠계수를 이용하였다. 응답스펙트럼의 감쇠율을 나타내는 감쇠기계수는 구조물의 최대변위를 이용하여 등가감쇠비를 추출할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만 이러한 응답스펙트럼은 구조물에 작용하는 지진하중의 특성에 따라 경향이 달라진다. 본 논문에서는 기존의 등가감쇠비 산정식을 수정하여 제안하고, 지진하중 특성에 따른 등가감쇠비의 변화를 살펴보았다. MR 감쇠기의 등가감쇠비는 가진하중과 최대마찰력의 비율에 따라 결정되며, 장주기 구조물의 경우 등가감쇠비가 감소한다. MR 감쇠기의 점성은 마찰감쇠와의 상호작용에 의해 단순한 산술합 이상의 감쇠비 증가 효과를 가진다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.35 no.5
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• pp.1179-1189
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• 2015

Continuous welded rail on bridge structure experiences typically a large amount of additional longitudinal axial forces due to longitudinal track-bridge interaction under temperature and traction/braking load effect. In order to reduce the additional axial forces, special type of fastener, such as ZLR and RLR or rail expansion joint should be applied. Sliding slab track system is known to reduce the effect of track-bridge interaction by the application of a sliding layer between slab track and bridge structure. This study presents track-bridge interaction analysis results of the sliding slab track and compares them with conventional fixed slab track on bridges. The result shows that the sliding slab track can significantly reduce the additional axil forces of the continuously welded rail, and the difference is more significant for long and continuous span bridge.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.7 no.3
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• pp.190-197
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• 2011

In this paper, an analytical and experimental study is performed in order to determine the effects of interaction between a vehicle and a structure. For this purpose, a wheel tracking machine and an adequate single span bridge are designed. Results presented in the paper show that the real vehicle tracking accelerations including the interaction between the vehicle and the structure produce additional effects on the dynamic behavior of the structure including reversal and contrary behavior. Also, the interaction between the vehicle and the bridge is reproduced by applying the identified real vehicle tracking accelerations to a general finite element analysis program.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.18 no.4 s.70
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• pp.361-372
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• 2005

In the previous study(Kim 등, 2004), the finite element method was used for the vortical vibration analysis of suspension bridge with the effects of the shear deformation and the rotary inertia under moving load considering the bridge-vehicle interaction. The purpose of this study is to investigate the effect of an eccentric vehicle and shear deformation. So we firstly performs the eigenvalue analysis for the free vortical and the torsional vibration of suspension bridges using FEM analysis. Next the equations of motion considering interaction between suspension bridges and vehicles/trains are derived using the mode superposition method. And then dynamic analysis was performed using the Newmark method. Finally through the numerical examples, the dynamic responses of bridges are investigated according to the proposed procedure.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.24 no.3
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• pp.100-107
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• 1982

최근 철근 콘크리트 구조물의 지진하중 및 이와 유사한 진동하중에 대한 내진안전성 문제가 대두되어 이에 관한 모형공식체의 진동실험 및 실존구조물의 동적구조특성의 해석 등에 의한 내진성 향상을 위한 보강방법이 강구되고 있다. 본 연구에서는 진동하중에 파괴되기 쉬룬 철근 콘크리트 보와 기둥이 상호 교차되는 죠인트 구역의 동적파괴거동을 확인하기 위하여 "L"형 철근 콘크리트 죠인트와 부재를 제작, 모의지진하중 조건하에서의 동적 응답특성을 구명하고자 반복하중에 따른 joint구역과 보 및 기둥의 동적파괴거동을 고찰하였다. 특히 내진구조물 설계에 주요 요소인 연성(m)이 0.5, 1.0, 3.0일 때 각각 3회씩 그리고 m=5.0일 때 부재가 완전히 파괴될 때까지 4회 반복하여 반복하중을 작용시키면서 이때의 부재의 극한강도 및 그 변형성능을 LVDT System을 사용하여 조사분석하였으며, 파괴성상은 물론 배근효과에 대하여도 이를 구명하고자 노력하였다. 본 연구 결과 무엇보다도 부재의 강성과 내력의 향상 및 신축만곡, 전단변형 등의 변형성능의 개선 그리고 보의 휨파괴에 대한 보강 및 joint구역의 전단보강은 내진구조물 설계를 위하여 중요 사항임을 확인하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.28 no.8
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• pp.79-88
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• 2012

In this study, the tunnel loads acting on the concrete lining are analyzed by comparing three methods - Terzaghi table, Terzaghi formula and Ground-Lining Interaction (G.L.I) model. The tunnel loads are analyzed by FLAC 2D. And the G.L.I model is analyzed under various rock mass ratings, tunnel depths (20~80m) and in-situ stress ratios ($K_0$=0.5~2.0). Terzaghi's method can be applied only to weathered rocks and soils, and cannot reflect the effect of various tunnel depths and in-situ stress ratio. The proposed G.L.I model can not only be applied to various ground conditions, but also relieves the tunnel loads by up to 30%.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.9 no.1
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• pp.271-281
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• 2005

The effects of radiation damping is used to compensate the truncated boundary which is relatively close to the structure-fluid interface in the fluid element surrounding the submerged structures. An efficient ring element is presented to model the shell and fluid element which fully utilizes the characteristics of the axisymmetry. The computational model uses the technique which separate the meridional shape and circumferential wave mode and gets similar result with the exact solution in the eigenvalues and the earthquake analysis. The fluid-structure interaction techniques is developed in the finite element analysis of two dimensional problems using the relations between pressure, nodal unknown acceleration and added mass assuming the fluid to be invicid, incompressible and irrotational. The effectiveness and efficiency of the technique is demonstrated by analyzing the free vibration and seismic analysis using the added mass matrix considering the structural deformation effect.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2000.04a
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• pp.249-258
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• 2000

본 논문에서는 지반-구조물 상호작용계의 강성에 관련된 물성값들을 지진계측결과를 바탕으로 효과적으로 추정할 수 있는 방법에 대해 연구하였으며 제안된 방법의 검증은 국제공동 연구의 일환으로 최근 대만의 화련에 건설된 대형지진시험구조물에서 계측된 지진 응답을 사용하여 수행하였다. 지반-구조물 상호작용계의 지진응답해석을 위해서 구조물과 근역지반은 축대칭유한요소로 모형화하고 원역지반은 축대칭 무한요소를 사용하였으며 이때 입력 지진하중은 부구조법에 근거한 파입력기법이 고려되었다 지진계측결과를 사용하여 각 영역의 물성값을 제약적 최속강하법을 사용하여 추정하였는데 추정된 계수들을 사용하여 계산된 지진응답이 계측치와 매우 잘 일치하여 추정결과의 타당성을 검증할 수 있었다.