• Steel and Composite Structures
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• 제48권2호
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• pp.207-233
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• 2023

Steel-concrete composite box girder bridges are widely used in the construction of highway and railway bridges both domestically and abroad due to their advantages of being light weight and having a large spanning ability and very large torsional rigidity. Composite box girder bridges exhibit the effects of shear lag, restrained torsion, distortion and interface bidirectional slip under various loads during operation. As one of the most commonly used calculation tools in bridge engineering analysis, one-dimensional models offer the advantages of high calculation efficiency and strong stability. Currently, research on the one-dimensional model of composite beams mainly focuses on simulating interface longitudinal slip and the shear lag effect. There are relatively few studies on the one-dimensional model which can consider the effects of restrained torsion, distortion and interface transverse slip. Additionally, there are few studies on vehicle-bridge integrated systems where a one-dimensional model is used as a tool that only considers the calculations of natural frequency, mode and moving load conditions to study the dynamic response of composite beams. Some scholars have established a dynamic analysis model of a coupled composite beam bridge-train system, but where the composite beam is only simulated using a Euler beam or Timoshenko beam. As a result, it is impossible to comprehensively consider multiple complex force effects, such as shear lag, restrained torsion, distortion and interface bidirectional slip of composite beams. In this paper, a 27 DOF vehicle rigid body model is used to simulate train operation. A two-node 26 DOF finite beam element with composed box beams considering the effects of shear lag, restrained torsion, distortion and interface bidirectional slip is proposed. The dynamic analysis model of the coupled composite box girder bridge-train system is constructed based on the wheel-rail contact relationship of vertical close-fitting and lateral linear creeping slip. Furthermore, the accuracy of the dynamic analysis model is verified via the measured dynamic response data of a practical composite box girder bridge. Finally, the dynamic analysis model is applied in order to study the influence of various mechanical effects on the dynamic performance of the vehicle-bridge system.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권12호
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• pp.53-60
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• 2023

최근들어 고속철도 및 도로 설계속도 향상과 더불어 터널건설공사가 차지하는 비중이 비례하여 높아지고 있다. 특히, 우리 나라 지형특성인 산악지가 많으므로 장대터널공사가 급증하고 있다. 이와같이 터널 장대화 추세로 단층대 구간을 회피하여 터널 설계 및 시공이 어려운 것이 현실이고 산악지에 터널건설은 설계 시에도 지반조사가 지형조건상 어려운 경우가 많아서 정밀한 지반 조사가 어렵고 이로 인하여 터널시공 중에 터널 주변 지반에 풍화 취약구간인 단층대들이 존재하는 경우에는 단층대 분포와 강도특성, 지하수 분포범위에 따라 굴착 중 터널 안정성에 직접적인 영향을 주게된다. 특히 본 연구대상 터널과 같이 터널 천정부에 일정 간격 이격되어 터널 상부에 단층대가 분포하고 있어 설계 시 지반조사에서 파악이 안된 경우에는 굴착 시간이 경과 후 터널바닥부 변형이 발생하게 되어 막장면 관찰을 통해 변위 발생 여부를 분석하는데는 한계가 있다. 따라서 유사사례 분석을 통해 변형 등이 발생하였을 때 적절한 보강방안에 대한 분석이 필요하다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제55권4호
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• pp.242-275
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• 2022

본 연구는 통신사(通信使)가 임진왜란 이후 1607년부터 1811년까지 약 200여 년간 12번에 걸쳐 일본을 왕래하며 남긴 사행록(使行錄) 중 선설(船說)을 중심으로 10~12차 사행에 정사 기선의 구조를 조선기술사적 측면에서 보다 깊이 있게 밝혀보고자 하였다. 본연구 결과 10~12차사행의 기선은 크기는 『계미수사록』과 『증정교린지』를 근거로 상장(갑판)의 길이가 19파(把)반(半), 너비 6파 2척(尺)이고, 삼판 높이는 2파 1척임을 알 수 있었다. 구조는 사행록에 따라 다르게 기록되어 있지만 이들을 종합해 보면 본판·선수(비아:이물)·선미(고물)·삼판·멍에·가룡·신방·궁지·갑판·두 개의 돛대와 돛·구레짝·판옥·선미판옥·타루·파도막이·호롱·계단·난간·치·노·닻 등을 갖추고 있는 것을 알 수 있다. 또한 각 부재를 서로 이음하거나 각단을 올릴 때는 연결하는 결구 못은 피삭(皮槊), 나무못[정: 釘], 쇠못[철정: 鐵釘] 등을 사용한 것을 알 수 있다. 돛의 종류는 초둔(草芚)으로 만든 돛[석범:席帆]과 베로 만든 돛[포범:布帆]을 사용한 것을 알 수 있다. 따라서, 본 연구를 통해 10~12차 사행에 정사가 타고 간 기선은 조선의 권위와 위엄을 보이기 위해 조선통신사 선단 중 길이를 가장 크게 하고, 선고(船高)를 높게 제작하였으며, 뱃전 바깥으로 이동 통로를 만들고, 뱃전과 판옥 사이에서 노를 젓고, 뱃전 안쪽으로 판옥을 올려 방을 만들고, 판옥 위 사방에 난간을 두어 안정적이며 선형의 미를 한층 더 향상시켰다. 판옥 벽면에는 궁궐 단청과 화려하게 벽화를 그려 장식하였다. 뿐만 아니라 선수에 귀면(鬼面)과 선안(船眼)을 그려 항해의 안전을 도모한 것을 알 수 있다. 이처럼 사행록에 기록된 선설을 통해 정사 기선은 국가에서 제작하고 국제를 항해할 수 있도록 기능과 구조를 갖추고 있는 것을 알 수 있다.