• 대한토목학회논문집
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• 제30권3A호
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• pp.277-286
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• 2010

케이블을 이용하여 장경간을 필요로 하는 교량의 시공은 일반적으로 불완전 한 구조계인 교량의 선단에 데릭 혹은 무한궤도 크레인을 설치하여 수상 및 육상으로 이송되는 교량 상판을 리프팅하여 시공하게 된다. 이와 같은 경우 일차적으로 과도한 크레인의 자중으로 인하여 불완전한 구조계에 결함을 발생시킬 수 있으며, 또한 하부 수송으로 인한 추가 비용 및 공기를 소요하게 된다. 본 연구에서는 이러한 기존 시공방법을 개선하고자 개발된 교량 일 측에 편중 가능하고, 가동 붐을 설치하여 후방 이송 자재를 시공 지점으로 운반, 가설이 가능한 데릭 크레인의 시공 단계를 정의하여 수치해석을 수행하였다. 데릭 크레인의 하중 재하 점을 고정부 4점으로 단순화하였으며, 가동 붐의 수직/수평 회전 범위를 고려하여 반력을 산정하였다. 또한 크레인의 '휴지' 및 '작업 중'의 단계로 나누어 가동 붐 및 강형, PC Slab에 의하여 발생하는 휨 모멘트를 시공단계에 반영하였다. 본 연구에 고려된 데릭 크레인은 접속교를 통한 육상 작업으로 시공 기간 및 비용을 줄일 수 있으며, 크레인 자체의 작은 중량으로 시공 중 재하 하중 감소를 꾀할 수 있다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권6호
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• pp.661-669
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• 2018

Engineering system problems consist of multi-objective optimisation and the performance analysis is generally time consuming. To optimise the system concerning its performance, many researchers perform the optimisation using an approximation model. The Response Surface Method (RSM) is usually used to predict the system performance in many research fields, but it shows prediction errors for highly nonlinear problems. To create an appropriate metamodel for marine systems, Lee (2015) compares the prediction accuracy of the approximation model, and multi-objective optimal design framework is proposed based on a confirmed approximation model. The proposed framework is composed of three parts: definition of geometry, generation of approximation model, and optimisation. The major objective of this paper is to confirm the applicability/usability of the proposed optimal design framework and evaluate the prediction accuracy based on sensitivity analysis. We have evaluated the proposed framework applicability in derrick structure optimisation considering its structural performance.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제9권3호
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• pp.214-224
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• 1985

In this paper, some theoretical equations are derived to calculate natural frequencies and their modes of a portal type derrick system and developed a computer program to carry out their calculations. The ship's structures, such as funnels, upper decks, engine structures, shaft systems suffer local vibrations of the ship. The exciting forces of vibrations are induced by the bearing force and the surface force of propeller or by the main engine. For solving the vibration problem of riggings like the derrick system the natural frequency of its system must be exactly estimated as far as possible and its resonance condition must be kept out of the normal engine operating speed range. When some severe resonances are encountered after the ship's launching, it may be required a tremendous cost to amend their condition. An experimental model of the portal type derrick is made, which is composed of two posts and a truss. This experimental model is excited by an electrical-magnet, and its vibration responses are found out. The calculating results of the model by the developed computer program are compared with those of measured values of model experiment, and they show fairly good agreements.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.249-256
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• 2005

Rigorous FE(Finite Element) analyses of the cable-stayed bridge with steel-box girder, the main construction method of which is FCM (Free Cantilever Method), are presented in this paper. The analysis and the checking of design for a derrick crane under several loading conditions are performed using the software MIDAS/Civil and the beam elements are used to model the main structure. Among all the construction stages, special construction stages are chosen and considered to ensure the safety of segments of box girder The stress analysis for lifting of a segment of box girder is performed using the software SAP2000 and the shell elements of which having 6 DOF(Degrees Of Freedom) per nodes are successfully used to model the segment of box girder for the purpose of capturing the detailed behaviors on the folded-plates in the segment. Finally, concluding remarks are given to improve a design of the derrick crane and the segment based on the results from this study.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.691-704
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• 2011

본 연구는 데릭크레인과 인양중인 새그먼트 자중에 의한 외력이 작용하는 시공중인 폐합 직전 사장교의 기하비선형성 및 재료비선형성을 고려한 비선형 해석을 통해 극한 거동을 규명하였다. 시공중 사장교의 상태를 수치적으로 구현하기 위해 초기형상 해석과 역방향 시공단계 해석을 순차적으로 진행하였고, 이후에는 데릭크레인 및 인양중인 새그먼트 자중을 중앙경간 최 측단에 재하 하여 폐합 전 강사장교의 주요한 거동을 모사하였다. 또한 주요 매개변수에 따른 극한거동 및 극한하중계수의 변화를 정량적으로 분석하기 위한 방법으로 주탑-거더간 강성비와 케이블 면적을 변화하면서 거동을 관찰하였고, 기하비선형성과 재료비선형성 모두를 고려한 극한해석 결과를 기하비선형성만을 고려한 기하비선형 해석과 비교하여 보다 구체적이고 정량적인 극한거동에 대해 분석하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.601-609
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• 2022

잭업드릴링 리그는 해양 석유와 가스 탐사 산업에서 널리 사용되는 모바일 해양 플랫폼이다. 그것은 시추 및 생산을 위한 캔틸레버 시추 장치가 있는 독립적인 3개의 다리가 있는 자체 승강식 장치이다. 전형적인 잭업리그는 삼각형 선체, 타워형 데릭, 캔틸레버, 잭케이스, 거주구와 다리로 구성되며 여기에는 스퍼드캔 구조, 개방형 트러스, X-교차 구조로 구성된다. 일반적으로 잭업리그는 수심 130m~170m에서만 운용이 되고 있다. 최근 들어 개발 유정이 심해로 이동하면서, 깊은 수심과 가혹한 환경조건을 만족해야 한다. 리그의 작업 상태에서 모든 정적, 동적 하중은 레그(Leg)를 통해서 지탱되는 특징이 있다. 이러한 리그의 중요한 이슈는 순간적으로 큰 충격에너지를 발생시키는 충돌에 대한 레그의 안전성이다. 본 연구에서는 LS-Dyna 프로그램을 이용하여 DNV 선급에서 규정하고 있는 충돌에너지 35MJ 요구사항에 대한 수치해석 및 검증을 수행하였다. 충돌 선박은 배수량 7,500톤 작업 지원선을 사용하였고, 5가지 충돌조건을 선정하였다. 해석결과로부터 모든 충돌조건은 선급 기준을 만족하지 못한다. 코드 방향 충돌조건은 충돌에너지 15MJ, 브레이스 충돌조건은 6MJ이 합리적이다. 따라서 충돌시나리오에 따른 합리적인 충돌에너지 기준의 제정이 필요로 하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.99-111
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• 2011

본 연구에서는 비선형 해석을 통하여 폐합 전 강사장교의 주요한 좌굴 거동 특성을 고찰한다. 케이블의 새그효과, 주탑과 거더의 P-${\Delta}$ 효과, 구조물의 대변위효과 등의 주요한 기하학적 비선형성을 모두 고려하기 위해 기하학적 비선형 해석으로써 구조물의 좌굴 해석을 수행하였다. 초기형상 해석 및 시공단계 해석을 통해 사하중을 받고 있는 시공 단계에 있는 구조물의 해석을 수행하였고 이 후 데릭 크레인과 키 세그먼트의 자중에 대한 비선형 해석으로 폐합 전 사장교의 좌굴 해석을 수행하였다. 본 해석 연구에서는 케이블의 배치 형태 및 주탑과 거더간 강성비에 따른 좌굴 모드 및 임계 하중계수의 변화를 분석하였다. 연구 결과 주요한 좌굴 모드를 구분하고 케이블 배치 형식이 다른 각 사장교에서 각 좌굴 모드가 나타나는 주탑과 거더간 강성비의 범위를 도출하였다.