• 콘크리트학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.545-553
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• 2016

이 논문에는 교량바닥판의 지간장이 짧은 단지간용 프리캐스트 콘크리트패널에 대해 수행한 정적하중 재하실험 결과들을 나타내었다. 단지간용 콘크리트패널은 콘크리트패널 하면에 콘크리트리브가 부착되어 있으며, 기존 LB-DECK과 달리 콘크리트패널 상면에 Top bar가 없는 단면이다. 콘크리트패널에 부착되는 콘크리트리브의 개수와 단면 상세는 교량바닥판의 지간장과 철근콘크리트바닥판 두께 변화에 따른 설계하중에 대해 변수해석 결과를 토대로 결정하였다. 콘크리트패널 상면에는 현장타설되는 콘크리트와 합성거동을 위해 전단철근을 배치하였다. 변수해석을 통해 산정된 콘크리트패널이 설계하중에 대해 사용성과 안전성을 만족하는 가를 확인하기 위해 정적하중 재하실험을 수행하였다. 지간장 1.6 m인 단지간 콘크리트패널 실험체 3개 제작한 후 정적하중 재하하면서 각 실험체의 처짐, 균열, 그리고 최종 파괴양상을 살펴보았다. 설계하중이 작용할 때 각 실험체의 처짐, 균열하중, 그리고 균열폭을 토대로 사용성을 평가하였다. 또한 각 실험체의 최종 파괴양상과 극한강도를 토대로 계수설계하중에 대한 안전성을 평가하였다. 실험 결과 단지간용 콘크리트패널이 사용성과 안전성을 만족하는 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 단지간용 콘크리트패널을 적용할 수 있는 교량바닥판의 지간장 범위를 검토하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.498-507
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• 2012

본 논문에서는 KTX와 HEMU 차량 주행시 단경간 단순지지교량의 간편한 동적 해석을 위한 ERRI 설계다이어그램을 제시하고, 이를 통해 교량의 동적응답특성과 설계시 고려사항을 분석하였다. 국내에서 많이 적용되는 25m, 30m, 35m, 40m 지간장을 갖는 단경간 단순지지 교량에 대해 KTX 및 HEMU 차량 주행시 설계다이어그램을 계산하였다. 이를 통해 선택된 4개 지간장 교량을 대상으로 각 열차하중에 대한 동특성을 분석하였다. 또한 공진시 가속도 응답을 만족하는 최소한의 단위길이당 질량을 지간길이, 차량유형, 감쇠비 등에 따라 제시하였고 설계시 고려사항을 분석하였다. 25m 교량은 HEMU와 KTX 차량 모두 공진시 응답이 증폭되므로 공진이 발생하지 않도록 설계하는 것이 경제적이다. 30m 교량은 HEMU 차량, 35m와 40m 교량은 KTX 차량이 주행할 때 응답이 증폭될 수 있으며 공진을 회피하거나 최소한의 단위길이당 질량을 배치하도록 설계해야 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.53-58
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• 2006

본 논문은 경부고속철도 구간에 건설된 교량 중 연속 PSC Box 교량에서의 현장계측 및 동적설계 기준에 대한 검증을 수행함으로써 대상교량의 동적안정성 확보 여부를 확인하였다. 연구결과 고속선 구간의 대표적인 2연속 PSC Box 교량은 고속주행 열차하중 하에서의 동적거동에 대해 안정적인 것으로 나타났으며 교량설계 시 적용한 설계기준들은 적합한 것으로 실험적으로 검토되었다. 또한 향후 고속철도 교량설계 시 연속교 교량을 채택하는 것에 대한 합리성을 입증할 수 있었다. 또한 고유진동수를 감안한 열차속도 조정 및 교량 경간장 조정 등을 반영한다면 보다 경제적이고 최적화된 고속철도 교량 설계가 가능하리라 판단된다. 아울러 교량의 동적거동에 대한 안정성을 지속적으로 관리하기 위해 측정자료를 누적 관리하고 이를 체계적으로 분석한다면 본 연구결과는 유지관리 측면에서 고속철도 교량의 안정성 평가에 중요한 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.9-18
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• 2006

영종대교에 설치된 교량 모니터링 시스템의 구성특징을 살펴보고 이로부터 계측, 수집된 각 신호들의 특성을 조사 분석하였다. 3차원 자정식 현수교인 영종대교에 설치, 운영되는 모니터링 시스템의 구성은 센서-현장하드웨어-계측서버-관리자로 연결되는 자동화된 시스템으로써 개통 이후부터 교량의 거동 및 하중효과를 대변하는 물리량을 측정하고 있다. 이 논문에서는 시스템의 구성 및 측정항목에 대한 소개와 온도변화에 의한 시그널에의 영향을 감시 할 수 있는 알고리즘의 개발과정을 언급한다. 또한, 행어 케이블의 장력측정 방법의 일환으로 길이가 짧고 장력이 큰 케이블에 대해 정적으로 장력산정이 가능한 장치 및 알고리즘의 개발에 대해 소개한다. 특히 이 교량의 공용중에 이루어진 철도통행을 위한 설비의 추가로 교량 구조계의 변화를 계측 신호를 바탕으로 분석, 제시하였다. 이러한 각종 계측 및 모니터링 결과는 향후 교량의 상태판정의 기본자료로 활용되어 효율적 유지관리를 가능하게 할 것으로 기대된다.

• Wind and Structures
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• 제9권4호
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• pp.271-296
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• 2006

The frequency of a traditional tuned liquid column damper (TLCD) depends solely on the length of liquid column, which imposes certain restrictions on its application to long span cable-stayed bridges during construction. The configuration of a cable-stayed bridge varies from different construction stages and so do its natural frequencies. It is thus difficult to apply TLCD with a fixed configuration to the bridge during construction or it is not economical to design a series of TLCD with different liquid lengths to suit for various construction stages. Semi-active tuned liquid column damper (SATLCD) with adaptive frequency tuning capacity is studied in this paper for buffeting response control of a long span cable-stayed bridge during construction. The frequency of SATLCD can be adjusted by active control of air pressures inside the air chamber at the two ends of the container. The performance of SATLCD for suppressing combined lateral and torsional vibration of a real long span cable-stayed bridge during construction stage is numerically investigated using a finite element-based approach. The finite element model of SATLCD is also developed and incorporated into the finite element model of the bridge for predicting buffeting response of the coupled SATLCD-bridge system in the time domain. The investigations show that with a fixed container configuration, the SATLCD with adaptive frequency tuning can effectively reduce buffeting response of the bridge during various construction stages.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.114-123
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• 2012

본 연구는 국내에 시공이 완료되어 공용중인 해안 구조물 중 현수교를 대상으로 그 기하형상을 결정하고, 이를 이용하여 공용 이후의 대상 현수교의 변위를 결정함으로써, 케이블 교량의 안정성을 평가하는데 그 목적을 둔다. 이를 위해 공용 이후 시기별 주경간의 길이, sag, sag 비, 그리고 주탑의 변위를 산정하였다. 이는 대상 현수교 주탑의 거동에 따른 단계별 관리기준과 비교해 볼 때, 대상 현수교가 유지관리기준 범위 내에서 안정적으로 거동하고 있음을 알 수 있었다. 이상과 같이 현수교의 거동을 정확히 파악하기 위해서는 그 기하형상의 결정이 우선시된다. 따라서 공용기간 및 교통량의 증가에 따른 주기적인 실측형상모델의 결정이 필요하며, 이는 현수교 유지관리에 있어서 그 안정성 확보에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Computers and Concrete
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• 제14권6호
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• pp.745-765
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• 2014

In this paper, it is aimed to determine the finite element model updating effects on the structural behavior of long span concrete highway bridges. Birecik Highway Bridge located on the 81stkm of Sanliurfa-Gaziantep state highway over Firat River in Turkey is selected as a case study. The bridge consist of fourteen spans, each of span has a nearly 26m. The total bridge length is 380m and width of bridge is 10m. Firstly, the analytical dynamic characteristics such as natural frequencies and mode shapes are attained from finite element analyses using SAP2000 program. After, experimental dynamic characteristics are specified from field investigations using Operational Modal Analysis method. Enhanced Frequency Domain Decomposition method in the frequency domain is used to extract the dynamic characteristics such as natural frequencies, mode shapes and damping ratios. Analytically and experimentally identified dynamic characteristics are compared with each other and finite element model of the bridge is updated to reduce the differences by changing of some uncertain parameters such as section properties, damages, boundary conditions and material properties. At the end of the study, structural performance of the highway bridge is determined under dead load, live load, and dynamic loads before and after model updating to specify the updating effect. Displacements, internal forces and stresses are used as comparison parameters. From the study, it is seen that the ambient vibration measurements are enough to identify the most significant modes of long span highway bridges. Maximum differences between the natural frequencies are reduced averagely from %46.7 to %2.39 by model updating. A good harmony is found between mode shapes after finite element model updating. It is demonstrated that finite element model updating has an important effect on the structural performance of the arch type long span highway bridge. Maximum displacements, shear forces, bending moments and compressive stresses are reduced %28.6, %21.0, %19.22, and %33.3-20.0, respectively.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.1413-1420
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• 2015

중 소규모의 교량 설계단계에서는 교량 상부형식을 결정할 수 있는 관련 기준이 미흡한 관계로 설계자들은 일부 전문 기술자의 경험과 지식에 의존하여 교량상부형식을 선정하는 경향이 많다. 또한, 최근에는 교량상부형식이 매우 다양해지고 있으며, 고려해야할 조건들이 많아짐에 따라 의사결정과정도 더욱 복잡화되고 있다. 본 연구에서는 국도공사 등에 빈번히 시공되는 경간장 50m 내외의 중 소교량의 상부형식 선정을 위해 기존의 통상적인 현장에 적용가능한 공법의 비교방식 및 경험과 직관에 의존한 방법이 아닌 보다 체계적인 방법으로 교량상부형식을 선정하고자 한다. 이에 인공지능 기법중 하나인 SVM기법을 이용한 교량상부형식 선정 모형을 구축하여 제안하고, 실제사례의 검증을 통해 모형의 적용가능성을 검토하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권6호
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• pp.1015-1039
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• 2014

The widening project on Freeway No.1 in Taiwan has a total length of roughly 14 kilometers, and includes three special bridges, namely a 216 m long-span bridge crossing the original freeway, an F-bent double decked bridge in a co-constructed section, and a steel and prestressed concrete composite bridge. This study employed in-situ monitoring in conjunction with numerical modeling to establish a real-time monitoring system for the three bridges. In order to determine the initial static and dynamic behavior of the real bridges, forced vibration experiments, in-situ static load experiments, and dynamic load experiments were first carried out on the newly-constructed bridges before they went into use. Structural models of the bridges were then established using the finite element method, and in-situ vehicle load weight, arrangement, and speed were taken into consideration when performing comparisons employing data obtained from experimental measurements. The results showed consistency between the analytical simulations and experimental data. After determining a bridge's initial state, the proposed in-situ monitoring system, which is employed in conjunction with the established finite element model, can be utilized to assess the safety of a bridge's members, providing useful reference information to bridge management agencies.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.489-497
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• 2003

사회적 환경에 따른 교량의 장대화와 단순화의 추세로 인해 구조적 시스템과 생명주기에서 교량 건설의 경제적 효율성이 증대되고 있다. 강교 제작의 경제성과 효율성을 위해 시공 전 상세한 구조해석이 실시되어져야 하며 특히 강상자형교에서는 지점부 다이아프램과 수직보강재가 초점이 되는 주요 부재중의 하나이다. 본 논문에서는 강상자형교를 시공하거나 확장, 보수하는 과정에서 일어나는 추가 사하중에 대하여 지점부의 다이아프램 거동 분석을 위해 실측과 구조해석을 통시에 수행하여 다이아프램부 응력 분배 거동을 분석하고 다이아프램 수각보강 재의 적절한 길이를 제안하고자 하였다.