• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제71권4호
• /
• pp.391-405
• /
• 2019

Compared to the ambient vibration test mainly identifying the structural modal parameters, such as frequency, damping and mode shapes, the impact testing, which benefits from measuring both impacting forces and structural responses, has the merit to identify not only the structural modal parameters but also more detailed structural parameters, in particular flexibility. However, in traditional impact tests, an impacting hammer or artificial excitation device is employed, which restricts the efficiency of tests on various bridge structures. To resolve this problem, we propose a new method whereby a moving vehicle is taken as a continuous exciter and develop a corresponding flexibility identification theory, in which the continuous wheel forces induced by the moving vehicle is considered as structural input and the acceleration response of the bridge as the output, thus a structural flexibility matrix can be identified and then structural deflections of the bridge under arbitrary static loads can be predicted. The proposed method is more convenient, time-saving and cost-effective compared with traditional impact tests. However, because the proposed test produces a spatially continuous force while classical impact forces are spatially discrete, a new flexibility identification theory is required, and a novel structural identification method involving with equivalent load distribution, the enhanced Frequency Response Function (eFRFs) construction and modal scaling factor identification is proposed to make use of the continuous excitation force to identify the basic modal parameters as well as the structural flexibility. Laboratory and numerical examples are given, which validate the effectiveness of the proposed method. Furthermore, parametric analysis including road roughness, vehicle speed, vehicle weight, vehicle's stiffness and damping are conducted and the results obtained demonstrate that the developed method has strong robustness except that the relative error increases with the increase of measurement noise.

• Computers and Concrete
• /
• 제23권1호
• /
• pp.61-68
• /
• 2019

This paper presents a computational rational model to predict the ultimate and optimized load capacity of reinforced concrete (RC) beams strengthened by a combination of longitudinal and transverse fiber reinforced polymer (FRP) composite plates/sheets (flexure and shear strengthening system). Several experimental and analytical studies on the confinement effect and failure mechanisms of fiber reinforced polymer (FRP) wrapped columns have been conducted over recent years. Although typical axial members are large-scale square/rectangular reinforced concrete (RC) columns in practice, the majority of such studies have concentrated on the behavior of small-scale circular concrete specimens. A high performance concrete, known as polymer concrete, made up of natural aggregates and an orthophthalic polyester binder, reinforced with non-metallic bars (glass reinforced polymer) has been studied. The material is described at micro and macro level, presenting the key physical and mechanical properties using different experimental techniques. Furthermore, a full description of non-metallic bars is presented to evaluate its structural expectancies, embedded in the polymer concrete matrix. In this paper, the mechanism of mechanical interaction of smooth and lugged FRP rods with concrete is presented. A general modeling and application of various elements are demonstrated. The contact parameters are defined and the procedures of calculation and evaluation of contact parameters are introduced. The method of calibration of the calculated parameters is presented. Finally, the numerical results are obtained for different bond parameters which show a good agreement with experimental results reported in literature.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.79-84
• /
• 2021

AGV에서 가장 중요한 부품은 가이드 센서이며, 이 센서의 대표적인 기능은 정밀한 주행경로 추출이다. 가이드 센서의 정밀도에 낮거나 잘못된 주행 경로를 추출한다면 AGV가 충돌하거나 AGV 제어에서 좌·우 흔들림이 발생되어 적재물이 낙하, 주행경로 이탈 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 다중 마스킹과 무게중심법을 이용한 가이드센서 신호처리 기법을 제안하고 구현하여 그 성능을 평가하였다. 그 결과, 직진경로 및 좌/우 분기 경로 추출의 평균오차가 2.32[mm]를 보였으며, 특히 기존의 무게중심법 보다 27[%]이상의 성능개선을 보였다. 이와 같이 제안된 가이드 센서 신호 처리 기법을 적용한다면 AGV 자세 제어와 주행 안정성이 향상될 것으로 사료된다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제20권3호
• /
• pp.15-24
• /
• 2023

The aim of this study was to measure and evaluate the exhaust emission factors of agricultural tractors. Engine characteristics and three exhaust emissions (CO, NO_x, PM) were collected under actual agricultural operating conditions. Experiments were performed on idling, driving, plow tillage, and rotary tillage. The load factor (LF) was calculated using the collected engine data, and the emission factor was analyzed using the LF and exhaust emissions. The engine characteristics and exhaust emissions were significantly different for each working condition, and in particular, the LF was significantly different from the currently applied 0.48 LF. The data distribution of exhaust emissions was different depending on the engine speed. In some conditions, the emission factor was higher than the exhaust emission standards. However, since most emission limit standards are values calculated using an engine dynamometer, even if the emission factor measured under actual working conditions is higher, it cannot be regarded as wrong. It is expected that the results of this study can be used for the inventory construction of a calculation for domestic agricultural machinery emissions in the future.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권3D호
• /
• pp.331-338
• /
• 2008

도로 포장은 다양한 재료에 의한 층구조로 되어 있으며 하중 재하시 포장구조체의 거동은 보조기층에 사용된 재료의 성질에 매우 민감하다. 따라서 포장 설계는 재료적 성질의 측정 방법과 정확도에 의해 그 적합성이 좌우되며, 층재료에 대한 현실적인 묘사가 요구된다. 회복탄성계수($M_R$)는 도로 하부구조 재료를 나타내는 물성치로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 보조기층 재료의 역학적 거동특성에 관한 자료를 수집하고, 이를 분석하여 정규화된 모델을 통해 $M_R$ 값을 얻을 수 있는 구성방정식을 도출하였다. 또한 도출된 구성방정식을 적용한 유한요소해석 결과와 실측값과의 비교를 통해 본 연구에서 제안한 해석모델의 적절성을 검증하였다.

• Structural Monitoring and Maintenance
• /
• 제10권3호
• /
• pp.207-220
• /
• 2023

The safety of bridges are critical in our transportation infrastructure. Bridge design and analysis require complex structural analysis procedures to ensure their safety and stability. One common method is to calculate the maximum moment in the girders to determine the appropriate bridge section. Girder distribution factors (GDFs) provide a simpler approach for performing this analysis. A GDF is a ratio between the response of a single girder and the total response of all girders in the bridge. This paper explores the significance of GDFs in bridge analysis and design, including their importance in the evaluation of existing bridges. We utilized Bridge Weigh-in-motion (B-WIM) measurements of five simple supported girder bridge in Indonesia to develop a simple GDF provisions for the Indonesia's bridge design code. The B-WIM measurements enable us to know each girder strain as a response due to vehicle loading as the vehicle passes the bridge. The calculated GDF obtained from the B-WIM measurements were compared with the code-specified GDF and the American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) Load and Resistance Factor Design (LRFD) bridge design specification. Our study found that the code specified GDF was adequate or conservative compared to the GDF obtained from the B-WIM measurements. The proposed GDF equation correlates well with the AASHTO LRFD bridge design specification. Developing appropriate provisions for GDFs in Indonesian bridge design codes can provides a practical solution for designing girder bridges in Indonesia, ensuring safety while allowing for easier calculations and assessments based on B-WIM measurements.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제34권1호
• /
• pp.203-211
• /
• 2014

터널은 이동시간을 최소화 시킬 뿐만 아니라 친환경적인 도로건설을 위한 필수적인 시설물이라 하겠다. 최근에는 보다 높은 서비스수준의 제공을 위하여 터널 건설이 가속화 되고 있다. 그러나 터널을 주행하는 운전자는 좁고 어두운 터널의 특성상 심리적 불안감과 시야의 제약을 받게 된다. 더욱이 1,000m 이상의 장대터널을 통과하는 운전자는 단조로운 형태의 터널 내부를 장시간 통과함에 따라 졸음 등이 발생할 수 있으며, 보다 큰 심리적 압박감을 느껴 운전자 부하가 가중되게 된다. 이러한 운전자 부하는 장대터널 내부의 주행안전성을 크게 저하시키며 높은 사고위험성을 내포시키게 된다. 따라서 본 연구에서는 장대터널 교통안전 특성을 고려하여 장대터널의 적정길이를 제시하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 장대터널의 교통안전에 영향을 미치는 교통안전변수를 분류하고 선정하였다. 교통안전변수는 교통사고변수와 속도변수로 분류하며, 해당 변수는 교통사고건수, 교통사고율, 주행속도, 개별차량 주행속도 차등으로 세부적인 분류를 하였다. 이상과 같이 분류된 교통안전변수가 장대터널길이에 미치는 영향을 검토하기 위하여 상관관계분석을 실시하였다. 분석결과 교통사고율이 유의한 결과를 나타냄에 따라 교통사고율을 교통안전변수로 선정하였다. 터널 길이에 따라 교통안전변수가 큰 폭으로 증가하는 지점은 사고발생가능성이 높은 지점으로 볼 수 있다. 따라서 해당 지점을 선정하기 위해 교통안전변수의 분포표를 작성하였으며, 교통안전변수가 크게 증가하는 구간을 임계점으로 설정하였다. 그리고 해당 임계점에 도달하기 이전의 길이를 장대터널의 적정길이로 설정하였다. 본 연구에서 제시한 장대터널의 적정길이를 통해 향후 장대터널에서 발생하는 교통사고 감소에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
• /
• 제46권6호
• /
• pp.60-74
• /
• 2018

본 연구는 폭염 시 동-서향 가로의 북측 보도($N35^{\circ}10.73{\sim}10.75^{\prime}$, $E128^{\circ}55.90-58.00^{\prime}$, 표고: 50m)에서 기상측정장비, 순복사계, 반사구와 열화상카메라를 이용한 실측을 통해 가로수와 쉘터에 의한 차양이 인체가 체감하는 열환경에 주는 영향을 MRT, L-MRT, UTCI, 바닥면, 벽면, 천개면의 구성요소별 방사온도로 평가하였다. 이를 위해 1 및 2열 가로수와 생울타리, 쉘터와 어-닝, 햇빛 노출지에 대한 열환경을 측정하였다. 9일간 오전 10시부터 오후 4시까지의 선 자세의 인체가 흡수한 매 1분 간격 인체-생기상학적 자료 그리고 1일간 오후 1시 16분부터 35분까지 보도 구성요소의 방사온도를 분석한 결과는 다음과 같다. 가로수와 쉘터에 의한 차양은 여름철 낮 동안 UTCI를 감소시킴으로써 열스트레스를 완화하였는데, 햇빛 노출지에 비해 1 가로수와 생울타리는 0.4단계~0.5단계, 2열 가로수와 생울타리는 0.5단계~0.8단계, 쉘터와 어-닝은 0.3단계~1.0단계로 낮추어 주었다. 하지만 폭염 시에는 가로수와 쉘터 하부의 열환경도 이용자들에게 대부분의 시간대에 "매우 강한 열스트레스"를 주는 것으로 나타났다. 그리고 햇빛에 노출된 보도 상의 열환경은 "매우 강한 열스트레스" 또는 "극심한 열스트레스"를 주는 것으로 나타났다. 체온 $37^{\circ}C$를 기준으로 한 보도 구성요소의 열스트레스 부하온도는 포장면 $7.4^{\circ}C{\sim}21.4^{\circ}C$, 도로면 $14.7^{\circ}C{\sim}15.8^{\circ}C$, 쉘터의 캐노피 $12.7^{\circ}C$, 어-닝 $8.6^{\circ}C$, 가로시설물 $7.0^{\circ}C$, 건물벽면 $3.5^{\circ}C{\sim}6.4^{\circ}C$ 순으로 나타났다. 열스트레스 부하율은 포장면 34.9%~81.0%, 도로면 9.6%~25.2%, 쉘터의 캐노피 24.8%, 건물벽면 14.1%~15.4%, 어-닝 7.0%, 가로시설물 5.7% 순으로 나타났다. 보도에서 보행자의 열적 쾌적성을 개선하기 위해서는 차양을 통해 포장면 및 도로면 그리고 건물벽면의 방사온도를 낮추는 것이 가장 효율적이며, 이를 위해서는 최소한의 정지와 전정을 통해 가로수의 수관투영면적과 LAI를 높여야 하며, 도로변에 지엽이 치밀한 생울타리를 조성하는 것은 필수적이다. 그리고 쉘터나 어-닝의 표면온도를 낮추기 위해서 서멀 라이너, 고반사 재료, 식생 녹화 등의 대책을 강구할 필요가 있다. 아울러 건물벽면에 재귀반사 재료를 사용함으로써 반사광을 제어하여야 하며, 적극적으로는 보도 포장 표면온도를 낮추기 위해 보도 포장면에 물을 뿌리는 것이 효율적이다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제13권3호
• /
• pp.21-30
• /
• 2011

콘크리트 포장의 다웰바는 교통하중을 줄눈 넘어 인접한 슬래브로 전달하는 하중전달장치이다. 현재 국내에서 사용되는 다웰바는 원형봉강으로 교통하중과 환경하중으로 인해 반복적으로 발생하는 전단응력과 휨응력에 대해 높은 내구성을 갖고 있다. 그러나, 강재 다웰바는 장기간 공용시 줄눈틈, 포장 하부 등으로 침투한 수분으로 인해 부식이 발생한다. 특히, 겨울철에 사용되는 제설용 염수와 접촉할 경우 부식은 급격히 진행된다. 다웰바에 부식이 발생하면 부피가 증가하여 줄눈의 거동을 방해하며 유효단면적의 감소로 하중전달효과가 떨어질 수 있다. 이와 함께 지속적인 원자재 가격의 상승으로 강재 다웰바의 가격 경쟁력이 크게 낮아지고 있다. 이러한 강재 다웰바의 문제점은 새로운 재료를 사용한 대체 다웰바의 개발로 이어지고 있다. 본 연구에서는 높은 인장강도, 높은 내부식성을 갖춘 FRP(fiber reinforced plastic)를 튜브 형태로 제작하고 그 속을 고강도 무수축 모르타르로 충진한 FRP 튜브 다웰바에 대한 역학적 두께 설계를 실시하였다. 역학적 두께 설계의 기준으로 다웰바와 콘크리트 면 사이에 발생하는 지압응력을 사용하였다. 지압응력의 산정을 위하여 다웰바에 전달되는 교통하중을 이론식과 유한요소해석을 통해 산출하고 실내시험을 통해 FRP 튜브 다웰바의 물성을 측정하였다. 그 결과, 직경 32mm, 40mm FRP 튜브 다웰바 모두 지압응력 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 국내 콘크리트 포장은 콘크리트 슬래브 하부에 강성이 큰 린 콘크리트층을 사용하기 때문에 다웰바에 전달되는 교통하중이 적고 이로 인해 지압응력도 낮아져 상대적으로 적은 직경의 FRP 튜브 다웰바의 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• 토지주택연구
• /
• 제7권4호
• /
• pp.307-314
• /
• 2016

이 연구는 평소에 주변에 상존하지만 버려지는 미활용 에너지를 수확하여 전기로 생산하는 에너지하베스팅에 관한 것이다. 이 연구에서는 다양한 에너지원들 중에서 도로나 주차장을 주행하는 차량의 진동과 압력을 동시에 활용하는 하이브리드 방식의 에너지 하베스터를 개발하였다. 1단계 연구에서는 프로토타입 에너지하베스터, 이를 개선된 하이브리드 모듈, 그리고 하이브리드 모듈의 성능을 개선한 최종 모듈을 개발하였으며, 그 결과는 이전 논문으로 발표하였다. 본 논문은 최종 개발된 하이브리드 모듈을 실제 주차장에 설치하여 차량의 주행에 따른 압력과 진동, 그리고 차량주행 속도에 따른 발전성능을 측정하고 앞서 발표된 실험실 조건에서의 측정결과와 비교하였다. 선행연구에서 수행한 실험실 조건에서의 에너지블록의 최대전력은 1회 가진시 1.066W, 5회연속 가진시 1.830W로 측정되었다. 반면에 이 연구에서 실시한 실제 주차장 주행차량 속도별 측정결과는 5km/h 주행시 평균 0.310W, 10km/h에서 0.670W, 20km/h에서 1.250W, 30km/h에서 2.1600W로 측정되었다. 즉, 차량의 주행속도가 높을수록 발전성능은 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 실험실조건에 대비해서 주행속도 20km/h까지는 발전성능이 떨어지며, 실험실 조건의 1회 가진시 대비해서는 20km/h이상, 그리고 5회연속가진에 대비해서는 30km/h 이상일 때 발전성능이 높은 것으로 측정되었다. 이는 실험실과 실제차량이라는 재하조건의 차이로 사료된다. 따라서 향후 도로용 에너지블록의 적용은 주차장 조건보다는 주행도로용으로 활용하는 것이 효과적일 것으로 사료된다.