고정하중을 받는 사장교의 최적 초기형상 결정을 위한 간략해석법을 제시한다. 이 방법은 비선형 유한요소 해석을 수행하지 않고 최적의 초기형상을 구현할 수 있으며, 최소의 휨모멘트를 발생시키는 무응력길이를 제공한다. 초기형상 해석 후 여타의 하중조합 또는 시공단계해석을 수행하기 위해 무응력길이를 변화시키지 않고 Newton-Raphson 반복법을 수행하는 무응력길이법을 이용한다. 수치예제는 제작캠버를 포함한 인천대교 2차원 모델이며, 제시된 해석법과 상용 유한요소해석 프로그램 MIDAS의 초기형상 해석결과를 비교 분석한다. 주로 케이블의 장력과 주부재의 휨모멘트 및 변위를 관찰하였으며, 두 해석결과는 축방향 변위를 제외하고 모든 결과 값이 서로 잘 일치함을 확인할 수 있었다.
이 논문에서는 박스형 전력구의 지진응답해석에 사용되는 응답변위법(Response Displacement Method, RDM)의 보수성을 평가하였다. 이를 위하여 25가지 전력구 단면과 각 전력구에 대한 2개의 지반조건을 고려한 총 50개 예제를 선정하였다. 응답변위법에 의한 해석은 다음과 같은 세 가지 방법을 적용하였다: (1) 단일코사인방법, (2) 이중코사인방법, (3) 부지응답해석법. 그리고 이들 응답변위법의 보수성을 평가하기 위하여 지반-구조물 상호작용을 고려한 동적해석법으로 구한 응답과 비교하였다. 비교결과, 설계지진력을 결정하는 방법 중에서 부지응답해석법이 가장 변동폭이 작았으며, 이중코사인방법이 가장 보수적인 결과를 보였다. 마지막으로 이중코사인방법을 적용할 때, 응답변위법에 의한 부재력이 동적해석에 의한 값보다 클 확률이 80% 이상이 되기 위한 지반강성 보정계수 C값으로 기능수행수준에서 0.9, 붕괴방지수준에서 0.7을 추천하였다.
Seohae Grand Bridge is a part of the new West Coast Highway(353km) under construction, which connects Inchon and Mokpo. It is the longest bridge in Korea (7.31 km), and has 97 spans of 60m each precast segmental approach bridges, 2 main spans of 165m each free cantilever segmental bridge(500m), and 1 stay cable bridge of 990m In total length. During the seven year long construction period, many new construction technologies and methods were utilized for the first time in Korea, and gave invaluable opportunities to experience and master these in completing the project on time with safety and precision. I am proud of being a member of this project, and wish to express deep appreciations to those who participated in the project.
이 연구는 단부거더(Edge girder) 형식의 하이브리드 사장교 적용을 목적으로 하는 최적의 초고성능콘크리트(Uitra High Performance Concrete) 프리캐스트 바닥판 시스템 개발의 일부이다. 고성능 재료인 UHPC의 성능을 적극적으로 활용할 수 있는 고효율 구조형식으로서 교축방향으로 프리스트레스가 도입된 리브를 가지는 단면형식이 제안되었고, 최소요구단면 도출을 위한 설계개념을 정립하였다.
Now a days, the fabrication and election skills have improved in Korea. Due to taking the vertical clearance and a point of beauty, the election of the suspension and the cable-stayed bridges whose span length can be lengthened have been increased. Accordingly, there are link areas between the bridges by cables and other bridges. These dynamic behaviors are different from others. When the vehicles and trains run on the link area, the member force and the fatigue behavior which are occurred to the structure have different values depend on the velocity. On this paper, we analyze the bridge behavior by means of the tine history analysis depend on to velocity, the number of vehicles, single and double way.
A radially retractable roof structure based on the concept of the hybrid grid shell is proposed in this paper. The single-layer steel trusses of the radially foldable bar structure are diagonally stiffened by cables, which leads to a single-layer lattice shell with triangular mesh. Then comparison between the static behavior between the retractable hybrid grid shell and the corresponding foldable bar shell with quadrangular mesh is discussed. Moreover, the effects of different structural parameters, such as the rise-to-span ratio, the bar cross section area and the pre-stress of the cables, on the structural behaviors are investigated. The results show that prestressed cables can strengthen the foldable bar shell with quadrangular mesh. Higher structural stiffness is anticipated by introducing cables into the hybrid system. When the rise-span ratio is equal to 0.2, where the joint displacement reaches the minimal value, the structure shape of the hyrbid grid shell approaches the reasonable arch axis. The increase of the section of steel bars contributes a lot to the integrity stiffness of the structure. Increasing cable sections would enhance the structure stiffness, but it contributes little to axial forces in structural members. And the level of cable prestress has slight influence on the joint displacements and member forces.
기존의 빔과 거더로 이루어진 장스팬 구조물의 경우 기둥 사이의 거리가 길기 때문에 부재의 크기와 수직 처짐이 증가하게 된다. 효과적인 장스팬 구조물의 실현을 위하여 구조물 하부에 스트럿과 케이블로 구성된 언더텐션시스템을 적용하였다. 이는 거더의 휨모멘트를 효과적으로 분산시키기 때문에 부재의 크기를 줄이고 경제적인 효과를 기대할 수 있다. 또한 급속시공을 위한 폐단면 신형상의 모듈화 PF500단면을 사용하여 성능을 검증하고자 하였다. 언더텐션 시스템의 성능검증을 위하여 가로 10m, 세로 2.4m의 실험체 두개를 대상으로 가력실험을 실시하였고 언더텐션 시스템 유무와 케이블 장력변화에 따른 거동을 확인하였다. 실험으로부터 케이블 장력이 증가함에 따라 실험체의 거동이 작아졌으며 언더텐션 시스템이 하중분배 역할을 수행하는 것으로 나타났고 PF500단면의 성능이 우수함을 나타내었다.
본 연구에서는 강주탑 기부와 기초콘크리트 연결 구조에 대해서 국내에서 특수교량의 강주탑 기부 설계에 보편적으로 적용하고 있는 명석해협대교(明石海峽大橋) 시방기준과 비선형 FEM 해석결과를 비교하였다. 명석해협대교(明石海峽大橋) 시방기준은 1970년도에 만들어진 일본 기준으로 주탑 기부와 PS 강봉 및 기초콘크리트를 스프링으로 선형 모델링하여 설계하는 방법으로서 43년이 지난 지금까지도 간편성을 이유로 이 기준을 적용하고 있다. 그러나 비선형 FEM 해석결과의 비교를 통해 특수 장대교의 강주탑 기부의 해석 및 설계에 이 기준을 적용하는 것은 여러 가지 문제점이 있음을 알 수 있었으며, 풍하중, 지진하중에 주요하게 저항하면서도 다양한 부재들로 복잡하게 연결된 강주탑 기부에 대해서는 한계상태설계법으로 발전하려는 현 시대에 맞추어 실제 거동을 반영하는 비선형 FEM해석을 적용해야 할 것이다.
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.
본 논문에서는 온실 구조물의 구조 성능 검토 시 적합한 모델링 방법을 제시하기 위해 대상 온실 구조물을 선정하고 지점 및 접합부 조건 그리고 케이블 요소의 단면적을 변화시켜 가며 파라메트릭 스터디를 수행하였으며, 이들 파라메터의 변화에 따른 대상 구조물의 주요 모드 형상 및 고유진동수 변화를 조사하였다. 또한 대상 구조물에 대해 현장 가속도계 측정법을 이용하여 상시진동을 계측하여 주요 모드 형상 및 고유진동수를 측정하여 해석 결과와 비교하였다. 이들 비교 결과로부터 대상 온실 구조물의 해석에 적합한 모델링 기법을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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