• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.375-382
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• 2011

최근 컴퓨터 그래픽 S/W는 변수화 모델링과 생성알고리즘을 제공함으로써 기하학적 표현의 다양성뿐만 아니라 설계자의 의도를 체계적으로 모듈화할 수 있는 여러 가지 가능성을 열어주고 있다. 이 연구에서는 이러한 가능성을 지닌 컴퓨터 그래픽 S/W기반으로 초기 구조형태를 생성하는 방법을 제시하고자 한다. 특히 변수화 모델링과 생성 알고리즘을 이용하여 다양한 설계대안을 생성한다. 더욱이 동적 그래픽스개념을 이용하여 설계자가 한편에서는 구조형태를 생성하는 동안에, 또 다른 한편에서는 상응하는 힘의 흐름도가 마련되도록 한다. 이는 궁극적으로 힘의 흐름에 근거한 합리적 초기 구조형태 설계를 지원하게 될 것이다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권6호
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• pp.596-605
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• 2022

In this study, analysis of dynamic characteristics and flight vibration was performed to unmanned aerial vehicles. The analysis model was supplemented by performing a dynamic characteristic test and a random vibration test using manufactured dummy aerial vehicle. For the dynamic characteristic test, a bungee cable was used to implement the free end boundary condition. Prior to the flight vibration test using a multiple electric shaker, a random vibration test was performed to predict the excitation force during the actual flight vibration test. It was judged that the actual test could be predicted more accurately by supplementing the analysis model from the test results. In addition, it was possible to determine the feasibility of the test by predicting the excitation force of the flight vibration test.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.207-214
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• 2011

높은 강도와 우수한 연성을 가지는 초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete, UHPC)는 교량 부재의 두께 및 자중을 감소시키는데 적합하여, 교량의 장대화, 장경간화에 유리한 재료로 각광 받고 있다. 그러나 초고성능 콘크리트는 타설 과정이 복잡하고 어렵기 때문에 현장 타설을 통한 적용이 어려운 재료이다. 따라서 이에 대한 대안으로 프리캐스트 공법을 활용하는 방안이 중점적으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 연구의 일환으로 초고성능 콘크리트의 재료 특성을 고려하여 하이브리드 사장교 바닥판 접합부의 철근 이음방법에 따른 구조적 성능을 평가하였다. 바닥판의 접합부에 적용할 수 있는 철근 이음을 형상에 따라 RC 부재에 적용하고, 이에 대한 비선형 해석을 통해 구조적 성능을 예측하였다. 또한 600 m급 사장교를 선정하여 단면력 해석을 통해 접합부에서 발생하는 부착 응력의 크기를 파악하고, 이를 접합부 형상에 따른 부착 강도의 크기와 비교하여 구조적 성능을 평가하였다. 해석 결과, 접합부 철근의 형상에 따라 U형 루프 타입이 가장 큰 하중을 견딜 수 있고, 직선형 타입이 가장 큰 부착 강도를 발현하는 것으로 예측되었다. 또한, 세 가지 형상의 접합부 철근 모두 초고성능 콘크리트의 사장교의 완성계에서 요구되는 부착 성능을 만족시켰다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.201-220
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• 2023

터널식 전력구는 지중으로 전력을 공급하기 위한 구조물 중 하나이며, 도심지 및 해저구간을 통과하는 구간에 쉴드TBM 공법을 활용하여 안정적으로 건설을 추진한다. 전력구 건설의 경우에는 수직구 심도가 깊어 주로 암반지반을 굴착하며, 암반대상 밀폐형 쉴드TBM 선정에 대한 고찰이 필요하였다. 또한, 지반조사 보고서 결과를 바탕으로 범용적이고, 간단한 설계방법이 필요하였다. 이에 실대형 굴진시험, 누적 굴진데이터, 수치해석을 종합하여 쉴드TBM 설계방법과 관련 프로그램을 개발하였다. 프로그램 결과에 대해 검증을 수행하고자 준공된 전력구 1개 현장의 굴진데이터를 활용하였다. 굴진데이터의 모집단을 추정하기 위해 커널밀도추정 방법을 도입하여 추력, 토크, 동력의 기본사양에 대해 검증을 완료하였다. 본 연구결과를 통해 쉴드TBM 설계업무 전문성 강화 및 안정적 전력공급의 사용자 편익증대를 기대할 수 있다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.108-116
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• 2008

현재 건설현장에서는 인력수급의 어려움과 숙련공의 노령화의 해법으로 건설 자동화가 추진되고 있다. 특히, 건축물의 대형화 및 고층화에 따라 양중작업의 중요성이 높아지면서 작업의 효율성을 향상시킬 수 있도록 타워크레인을 대상으로 한 많은 자동화연구가 진행 중이다. 타워크레인을 이용한 양중작업의 자동화를 위해서는 부재의 관성과 풍하중에 의한 진동을 제어해야 하는데, 제어하기에 앞서 진동을 예측하는 것은 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 타워크레인과 부재를 대상으로 동적 모델링을 실시하고 시뮬레이션을 통해 부재의 동적 진동을 분석하였다. 그 결과, 작업조건에 따른 발생하는 부재의 최대진동폭과 특징을 분석하였다. 그리고 분석자료를 바탕으로 부재의 특성에 따라 양중작업 자동화가 가능한 풍속기준을 판단할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제51권1호
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• pp.26-34
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• 2015

The angle of attack of a cambered otter board in a bottom trawl was estimated using a three-dimensional semi-analytic treatment of a towing cable (warp) system that was applied to the field experiments of a bottom trawl obtained by the Scanmar system. The equilibrium condition of the horizontal component and vertical component of forces was used to the three forces acting on the otter board in the horizontal plane. Those forces were the force on the warp at the bracket, hydrodynamic lift and drag forces on the otter board and the force on the hand rope attached just behind the otter board. Also the equilibrium of moment about the front edge of the otter board was used to find out the angle of attack of the cambered otter board. When the warp length was 120m and 180m long and the towing speed was between 1.23 and 1.90 m/s, the estimated angle of attack of the cambered otter board was ranged between $26.1^{\circ}$ and $29.6^{\circ}$, respectively, though the maximum lift force was at the angle of attack $22.6^{\circ}$. The angle of attack of the otter board was tended to increase weakly with the longer length of warp (180 m) at the same towing speed in the experiment.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.369-377
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• 2014

본 논문에서는 해중터널와 수중운항체의 충돌거동을 파악하기 위하여 두 구조체를 모델링하고 해석을 수행하였다. 충돌이 일어나는 해중터널은 원통형으로 단면을 가정하고 콘크리트와 라이닝강판을 가진 구조로 가정하였다. 충돌부위를 제외한 인접부분은 탄성거동을 하는 보요소로 모델링하고 계류라인은 장력을 받는 케이블로 모델링하였다. 수중운항체는 1800톤급 잠수함을 가정하였으며 수리동역학적 부가질량을 고려하여 충돌질량을 산정하였다. 해중터널에 작용하는 부력은 동적완화방법을 사용하여 초기조건에 포함시켰다. 부력비의 변화와 충돌속도의 변화를 고려하여 충돌해석을 수행한 결과, 충돌에너지의 소산은 주로 해중터널에서 발생하고 수중운항체에 의한 에너지 소산은 미미한 것으로 나타났다. 또한 계류라인의 장력과 부력비의 변화에 따라 해중터널의 충돌거동은 큰 영향을 받았다. 특히 충돌력은 기존의 설계기준의 선박충돌력과는 상이한 경향을 보이는 것으로 나타났다.

• Wind and Structures
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• 제22권2호
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• pp.211-234
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• 2016

Super long-span bridges provide people with great convenience, but they also bring traffic safety problems caused by strong wind owing to their high decks. In this paper, the large eddy simulation together with dynamic mesh technology in computational fluid dynamics (CFD) is used to explore the mechanism of a moving vehicle's transient aerodynamic force in crosswind, the regularity and mechanism of the vehicle's aerodynamic forces when it passes through a bridge tower's wake zone in crosswind. By comparing the calculated results and those from wind tunnel tests, the reliability of the methods used in the paper is verified on a moving vehicle's aerodynamic forces in a bridge tower's wake region. A vehicle's aerodynamic force coefficient decreases sharply when it enters into the wake region, and reaches its minimum on the leeward of the bridge tower where exists a backflow region. When a vehicle moves on the outermost lane on the windward direction and just passes through the backflow region, it will suffer from negative lateral aerodynamic force and yaw moment in the bridge tower's wake zone. And the vehicle's passing ruins the original vortex structure there, resulting in that the lateral wind on the right side of the bridge tower does not change its direction but directly impact on the vehicle's windward. So when the vehicle leaves from the backflow region, it will suffer stronger aerodynamic than that borne by the vehicle when it just enters into the region. Other cases of vehicle moving on different lane and different directions were also discussed thoroughly. The results show that the vehicle's pneumatic safety performance is evidently better than that of a vehicle on the outermost lane on the windward.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권5호
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• pp.595-609
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• 2022

Prestressed composite steel-concrete beams are still a technology restricted to repair sites of large-scale structures and spans. One of the reasons for that is the absence of standard frameworks and publications regarding their design and implementation. In addition, the primary normative codes do not address this subject directly, which might be related to a scarcity of papers indicating methods of design that would align the two technics, composite beams and external prestressing. In this context, this paper proposes methods to analyze the sizing of prestressed composite beams submitted to pre-tension and post-tension with a straight or polynomial layout cable. This inquiry inspected a hundred and twenty models of prestressed composite beams according to its prestressing technology and the eccentricity and value of the prestressing force. The evaluation also included the ratio between span and height of the steel profile, thickness and typology of the concrete slab, and layout of the prestressing cables. As for the results, it was observed that the eccentricity of the prestressing force doesn't significantly influence the bending resistance. In prestressed composite beams subjected to a sagging moment, the ratio L/d can reach 35 and 30 for steel-concrete composite slabs and solid concrete slabs, respectively. Considering the negative bending moment resistance, the value of the L/d ratio must be less than or equal to 25, regardless of the type of slab. When it comes to the value of the prestressing force, a variation greater than 10% causes a 2.6% increase in the positive bending moment resistance and a 4% decrease in the negative bending moment resistance. The pre-tensioned composite beams showed a superior response to flexural-compression and excessive compression limit states than the post-tensioned ones.

• Smart Structures and Systems
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• 제31권1호
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• pp.57-68
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• 2023

Bridge hangers, such as those in suspension and cable-stayed bridges, suffer from cumulative fatigue damage caused by dynamic loads (e.g., cyclic traffic and wind loads) in their service condition. Thus, the identification of damage to hangers is important in preserving the service life of the bridge structure. This study develops a new method for condition assessment of bridge hangers. The tension force of the bridge and the damages in the element level can be identified using the Bayesian optimization method. To improve the number of observed data, the additional mass method is combined the Bayesian optimization method. Numerical studies are presented to verify the accuracy and efficiency of the proposed method. The influence of different acquisition functions, which include expected improvement (EI), probability-of-improvement (PI), lower confidence bound (LCB), and expected improvement per second (EIPC), on the identification of damage to the bridge hanger is studied. Results show that the errors identified by the EI acquisition function are smaller than those identified by the other acquisition functions. The identification of the damage to the bridge hanger with various types of boundary conditions and different levels of measurement noise are also studied. Results show that both the severity of the damage and the tension force can be identified via the proposed method, thereby verifying the robustness of the proposed method. Compared to the genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO), and nonlinear least-square method (NLS), the Bayesian optimization (BO) performs best in identifying the structural damage and tension force.