• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권3호통권36호
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• pp.369-381
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• 1998

본 연구에서는 대형교량의 전산화 모니터링 및 분석평가(Monitoring and Assessment: M&A)를 위한 시스템모형과 소프트웨어의 개발에 대한 새로운 접근방법과 개념을 제안하였다. 제안된 시스템모형은 대형교량의 M&A를 위한 최적의 방법을 반영한 모형이다. 이를 위하여 교량의 확률적 분석평가를 위한 신뢰성 모형이 개발되었고, 일련의 현장재하시험으로부터 계측된 실응답에 기초한 교량의 안전성과 신뢰성의 평가를 위해 신뢰성에 기초한 내하력 평가방법을 확립하였다. 또한 제안된 모델에 기초하여 대형교량의 전산화 M&A를 위한 시범소프트웨어(prototype software)를 개발하여 실제 사장교에 적용하였다. 본 연구에서 개발된 시스템모형 및 시범소프트웨어는 향후 사장교나 현수교와 같은 장대교량의 전산화 유지관리 시스템의 개발에 활용될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.33-38
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• 2022

지속적인 폭염이 발생함에 따라 협착으로 인한 포장 솟음이나 교량 신축이음 파손 사례가 다수 발견되고 있다. 특히 교량에서의 협착은 구조물의 안전성을 위협하거나 장기적인 내구성을 저하시킬 수 있는 중요한 문제이다. 본 논문에서는 교량에 협착이 발생할 경우에 대한 구조해석 방법을 제시하고, 대표형식 교량에 대한 협착상태 구조해석을 수행하여 그 거동 영향을 확인하였다. 대표교량은 상부구조의 경우 콘크리트교와 강교, 하부구조의 경우 직접기초와 말뚝기초로 구분하여 선정하였으며, 측방유동압, 알칼리 골재반응에 의한 포장팽창, 뒤채움재의 Creep로 인한 침하를 협착에 대한 추가적인 하중으로 고려하였다. 구조해석 결과를 실제 측정된 유간 데이터와 비교하여 구조해석 방법을 검증하였다. 또한 협착에 의한 거동 영향 분석을 수행하여 축력이 증가함에 따른 상부구조의 형식별 안전율 변화 경향을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.595-603
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• 2012

본 연구에서는 재하시험에 의하여 얻어지는 측정데이터를 적극적으로 활용하고 다양한 방법을 통하여 내하력을 평가하기 위하여 탄성지점을 적용하였다. 스프링력에 의한 구조해석의 적정성을 확인하고 실험결과의 신뢰도를 향상시키기 위하여 내민보로 제작한 탄성빔을 대상으로 처짐시험을 실시하였으며 이를 토대로 공용중인 교량의 내하력 평가 방법의 개선을 위하여 실제 공용중인 교량에 대한 정밀안전진단을 통한 검증을 실시하였다. 휨시험 결과 기존방법에 의하여 계산된 처짐보다 탄성지점을 적용하여 구한 처짐이 실측한 처짐과 근접한 것으로 나타났다. 준공 직후 초기점검 대상인 3경간 연속 강박스형교에 대한 내하력을 평가한 결과 탄성지점에 의한 내하력이 기존의 방법에 의한 내하력보다 최대 9.7% 작게 평가되었다. 본 연구는 기존 방법에 따라 교량의 내하력을 평가할 경우 응력보정계수의 적용과 같이 지침에 명확하게 제시되지 않은 부분으로 인하여 공학자에 따라 내하력이 상이하게 평가되는 경우가 빈번하므로 이에 대한 연구가 더욱 활발해 져야 한다는 취지에서 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.89-96
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• 2018

교량 시설물은 사회적으로 중요한 기반 시설물로서 공용기간 동안 안전한 관리가 중요하다. 도로교량의 많은 비율을 차지하고 있는 강박스거더교량의 경우 허용응력설계법으로 설계되고 내하력이 평가되어 왔으나, 최근 한계상태설계법으로 설계기준이 변경되었음에도 불구하고 내하력 평가에서는 아직까지 허용응력법을 대부분 사용하고 있는 실정이다. 이에 이 연구에서는 2 가지 설계 방법을 이용하여 다수의 교량에 대한 내하율 평가 결과를 비교하고, 기존의 허용응력법에 의한 내하력을 한계상태법에 의한 내하력으로 환산하는 방법을 모색하고자 하였다. 이 결과는 추후 교량을 관리함에 있어 보강 필요성 판단 및 한계상태법에 의한 내하력 평가에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.136-142
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• 2008

최근 케이블을 이용한 현수교 또는 사장교 형식의 교량들이 건설되고 있다. 이러한 교량에서 자동차 충돌등의 사고에 의한 교량위 화재로 손상을 받는 경우가 종종 발생되고 있으나, 화재에 의한 교량구조물의 안정성에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 국도확장사업구간에 시공되고 있는 사장교 교량을 대상으로 하여, 상용소프트웨어인 Solid Works 2007을 사용하여 모델링하고, COSMOS FloWorks 2007소프트웨어에 의한 열전달 해석 및 열응력 해석을 통하여 와이어, 교량위 화재 발생시 와이어, 사재방재 파이프 및 그 주변에 대한 사재방재케이블의 안전을 검토 하였다. 해석변수로는 열원의 온도, 방호책과 열원사이의 거리, 풍속, 스텐인레스강관 끝단의 높이를 사용하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1526-1532
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• 2011

Railway bridges are highly susceptible to resonance due to the equidistant axle load with constant speed of train. Thus, it is necessary to verify dynamic characteristics and quantities against dynamic guidelines. Recently, many newly developed bridge systems have been developed for medium span length between 30m and 40m. However, less variety of bridge systems are available for span length between 45m and 50m. Steel box girder is considered as an alternative for span length between 45m and 50m. This study is to investigate the dynamic properties and safety of steel box railway bridge. Modal properties are extracted and moving load analyses are performed using mode superposition method. The results are then compared to various standards.

• Steel and Composite Structures
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• 제39권3호
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• pp.261-274
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• 2021

In a railway bridge, the CRTS II slab ballastless track is subjected to interlayer connection failures, such as void under slab, mortar debonding, and fastener fracture. This study investigates the influences of interlayer connection failure on the safe operation of high-speed trains. First, a train-track-bridge coupled vibration model and a bridge-track deformation model are established to study the running safety of a train passing a deformed bridge with interlayer connection failure. For each type of the interlayer connection failure, the effects of the failure locations and ranges on the track irregularity are studied using the deformation model. Under additional bridge deformation, the effects of interlayer connection failure on the dynamic responses of the train are investigated by using the track irregularity as the excitation to the vibration model. Finally, parametric studies are conducted to determine the thresholds of additional bridge deformations considering interlayer connection failure. Results show that the interlayer connection failure significantly affects the running safety of high-speed train and must be considered in determining the safety thresholds of additional bridge deformation in the asset management of high-speed railway bridges.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.234-241
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• 2002

In this study, a numerical method which assesses running stability of freight car loading 300m CWR and structural safety of conventional railway track when passing over curves and steel girder bridges is presented. Optimal speed of the freight car is suggest on the basis of numerical reviews for stability of derailment of the freight car and structural safety of track at weak points of the conventional line.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권5호
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• pp.699-713
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• 2020

The aerodynamic performance of long-span cable-stayed bridges is much dependent on its geometrical configuration and countermeasure strategies. In present study, the aerodynamic performance of three composite cable-stayed bridges with different tower configurations and passive aerodynamic countermeasure strategies is systematically investigated by conducting a series of wind tunnel tests in conjunction with theoretical analysis. The structural characteristics of three composite bridges were firstly introduced, and then their stationary aerodynamic performance and wind-vibration performance (i.e., flutter performance, VIV performance and buffeting responses) were analyzed, respectively. The results show that the bridge with three symmetric towers (i.e., Bridge I) has the lowest natural frequencies among the three bridges, while the bridge with two symmetric towers (i.e., Bridge II) has the highest natural frequencies. Furthermore, the Bridge II has better stationary aerodynamic performance compared to two other bridges due to its relatively large drag force and lift moment coefficients, and the improvement in stationary aerodynamic performance resulting from the application of different countermeasures is limited. In contrast, it demonstrates that the application of both downward vertical central stabilizers (UDVCS) and horizontal guide plates (HGP) could potentially significantly improve the flutter and vortex-induced vibration (VIV) performance of the bridge with two asymmetric towers (i.e., Bridge III), while the combination of vertical interquartile stabilizers (VIS) and airflow-depressing boards (ADB) has the capacity of improving the VIV performance of Bridge II.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권3호
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• pp.537-565
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• 2016

Australian railway networks possess a large amount of aging timber components and need to replace them in excess of 280 thousands $m^3$ per year. The relatively high turnover of timber sleepers (crossties in a plain track), bearers (skeleton ties in a turnout), and transoms (bridge cross beams) is responsible for producing greenhouse gas emissions 6 times greater than an equivalent reinforced concrete counterparts. This paper presents an innovative solution for the replacement of aging timber transoms installed on existing railway bridges along with the incorporation of a continuous walkway platform, which is proven to provide environmental, safety and financial benefits. Recent developments for alternative composite materials to replace timber components in railway infrastructure construction and maintenance demonstrate some compatibility issues with track stiffness as well as structural and geometrical track systems. Structural concrete are generally used for new railway bridges where the comparatively thicker and heavier fixed slab track systems can be accommodated. This study firstly demonstrates a novel and resilient alterative by incorporating steel-concrete composite slab theory and combines the capabilities of being precast and modulated, in order to reduce the depth, weight and required installation time relative to conventional concrete direct-fixation track slab systems. Clear benefits of the new steel-concrete composites are the maintainability and constructability, especially for existing railway bridges (or brown fields). Critical considerations in the design and finite element modelling for performance benchmarking of composite structures and their failure modes are highlighted in this paper, altogether with risks, compatibilities and compliances.