• 대한토목학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.67-76
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• 1992

본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 포장구조체의 제한교통하중 산정과정을 제안하였다. 제한교통하중은 아스팔트 콘크리트 포장구조체의 파괴기준이 되는 노상상단의 연직변형율과 아스팔트 안정처리 기층 최하단에서의 인장변형용을 포장구조체 모델에 따른 바퀴의 영향선을 고려하여 산정한 후 포장 구조체의 변형율과 축하중과의 관계에 설계한계치를 적용하여 산정한다. 본 연구에서는 우리나라 고속도로중 경부선, 경인선, 영동선 확장구간 모델의 제한교통하중을 산정하기 위하여 바퀴의 영향선을 고려하여 변형율을 산정하였다. 제한교통하중의 기준은 세계 여러 관계기관에서 제안한 파괴기준식으로부터 설계한계치를 산정하여 이용하였다. 축구성(단축, 탄뎀축, 트라이뎀축)에 따른 제한교통하중을 분석한 결과 제한교통하중은 포장구조체의 두께와 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 탄뎀축과 트라이뎀축의 제한교통하중은 단축의 제한교통하중에 축 수를 곱하여 구한 값과 유사함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 제한교통하중을 단축기준의 제한교통하중으로 제안하였다. 단축기준의 제한교통하중은 우리나라 고속도로중 경부선, 경인선, 영동선 확장구간을 대상으로 해석한 결과, 인장변형율에 의한 제한교통하중이 연직변형율에 의한 제한교통하중보다 포장구조체에 미치는 영향이 더 큼을 알 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제29권5호
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• pp.419-424
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• 2004

In this study, a series of soil bin experiment was carried out to investigate experimentally the effect of the tire inflation pressure and axle load of tire on the steering torque for the off-road condition. The experiment was performed at the three levels of off-road conditions(ground I, ground II and ground III) and on-road condition(ground IV), four levels of tire inflation pressure(120 kPa, 170 kPa, 220 kPa and 270 kPa), and four levels of axle load(1470N, 1960N, 2450N and 2940N). The results of this study are summarized as follows: 1. Steering torque at the off-road conditions were higher than that on the on-road conditions for all levels of tire inflation pressure and axle load. 2. As the axle load increased, steering torque also increased f3r all experimental ground conditions. 3. For the axle load of 1470N the biggest steering torque was measured on the ground condition I, but as the axle load increased to the value of 2940N the biggest steering torque was measured on the ground condition III. From the above results, it was found that for the low axle load, steering torque gets higher on the soft ground condition, but for the high axle load, steering torque gets higher on hard ground condition for whole range of experimental conditions. 4. As the tire inflation pressure decreased, steering torque increased on the on-road condition, but no specific trend was not found at the off-road conditions.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.29-37
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• 2006

본 연구는 현재 수행중인 "한국형 포장 설계법 개발과 포장성능 개선방안 연구"의 일환으로 역학-경험적 포장 설계법에 사용될 교통하중 입력변수를 정량화하기 위해서 실시하였다. 교통하중 정량화를 위하여 기존의 ESAL 개념이 아닌 축하중 스펙트럼을 이용하였다. 이를 위하여 교통량 통계 연보내 교통량 자료를 가지고 일반 국도에 대한 대표 축하중 조사지점을 차로별, 지역특성별 구분에 따라 33개 지점을 통계적 방법을 이용하여 선정하였다. 그리고 선정된 대표 지점을 대상으로 축하중 계측기를 이용하여 각 차종에 대한 축하중을 조사하였다. 측정된 축하중 자료는 각각 분류된 조건에 따라서 축하중 스펙트럼으로 표준화하였으며, 그 방법으로 누적밀도함수인 S-커브 곡선을 이용하여 각 조건별 계수를 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5D호
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• pp.821-829
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• 2006

교통하중은 포장 설계 및 해석에서 가장 중요한 입력 변수로서 포장 파손의 주요 원인이 된다. 따라서 정확한 포장 설계 및 해석을 위해서는 적절한 교통하중 정량화가 선행되어야 한다. 전통적으로 교통하중은 혼합된 교통흐름을 설계목적의 하나의 값으로 변환시켜주는 ESALs 관점에서 추정되어왔으나 이는 AASHO 도로 테스트를 통해 도출된 지극히 경험적인 값으로 전 노선망에 대해 평균적인 계수로 적용하기에는 한계가 있다. 이러한 등가단축하중계수의 문제점을 해결하기 위해 선진국에서는 역학적 개념을 도입한 많은 연구를 진행한 결과 역학적-경험적 설계법(Mechanistic-Empirical Design)에 적용할 수 있는 축하중 분포(Axle Load Spectra)를 이용한 교통하중 정량화 방안을 수립하였다. 본 논문에서는 일반국도에 설치 운영되고 있는 WIM 시스템을 통해 수집된 화물차 하중 데이터를 이용하여 축하중 분포 특성(Axle Load Spectra)을 이해하고 혼합정규분포함수에 기초한 축 형태별 하중 분포 모형식을 제시하였으며, 이를 기존 하중 분포 모형과 비교 평가하였다. 본 논문에서 제시한 화물차 축하중 분포 특성 및 축하중 분포 모형식은 향후 일반국도 및 고속도로의 포장 설계법 개발을 위한 교통하중 정량화 방안 수립 시, 과적 차량 단속 정책 수립 시, 도로 유지관리를 위한 계획 수립 시 기초자료로써 활용가능하다.

• 한국기계연구소 소보
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• 통권13호
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• pp.3-13
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• 1984

Fatigue failure of axle housing could cause many injuries and much financial loss. This challenges the engineer to improve design decisions involving fatigue. Endurance evaluation of axle housing is great interest to auto-mobile manufacturers for the sake of safety and reliability. Axle housing is subjected to gross vehicle weight(G.V.W)as mean load and alternating load. Theoretical design diagram involving mean and alternating stresses is used for the evaluation of axle housing fatigue endurance with the equivalent stress of fatigue critical area on the axle housing. Four point bending fatigue tests on axle housing with constant amplitude loading at approximately R=0 were performed with 50 ton servohydraulic strucural fatigue testing machine developed at KIMM. Specimens were made with the same material STKM 13B as the axle housing and tested to obtain S_N data. Five specimens of STKM 13B were tested at 253.61 MPa and weibull distribution was obtained at the same stress level. Material data and structural data were compares and fatigue stress property factor and fatigue life property factor were obtained.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권4호
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• pp.703-718
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• 2016

Masonry arch bridges present a large segment of Iranian railway bridge stock. The ever increasing trend in traffic requires constant health monitoring of such structures to determine their load carrying capacity and life expectancy. In this respect, the performance of one of the oldest masonry arch bridges of Iranian railway network is assessed through field tests. Having a total of 11 sensors mounted on the bridge, dynamic tests are carried out on the bridge to study the response of bridge to test train, which is consist of two 6-axle locomotives and two 4-axle freight wagons. Finite element model of the bridge is developed and calibrated by comparing experimental and analytical mid-span deflection, and verified by comparing experimental and analytical natural frequencies. Analytical model is then used to assess the possibility of increasing the allowable axle load of the bridge to 25 tons. Fatigue life expectancy of the bridge is also assessed in permissible limit state. Results of F.E. model suggest an adequacy factor of 3.57 for an axle load of 25 tons. Remaining fatigue life of Veresk is also calculated and shown that a 0.2% decrease will be experienced, if the axle load is increased from 20 tons to 25 tons.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4D호
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• pp.511-518
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• 2011

축중계를 통한 화물차량의 축하중 자료는 도로의 설계, 유지관리, 시설물 보호 등의 위해서 필수적인 자료이다. 이와 같은 용도로 고속축중계의 자료는 도로계획, 연구자, 공무들은 고속축중계 자료를 활용한다. 또한 최근에는 중차량에 대한 단속에도 고속축중계의 자료를 활용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 일반국도에서 수집된 고속축중계 자료를 활용하여 축하중을 추정하는 모형을 개발하였다. 추정된 축하중 추정 모형은 기존의 평균값을 이용한 방법과의 비교를 통하여 개발된 모형에 대한 비교 평가하였다. 축중량 추정에 있어 기존의 평균값을 적용하는 것보다 회귀모형을 적용하는 것이 모든 차종에 걸쳐서 작은 오차를 보이는 것으로 분석되었다. 향후 이러한 모형은 현장에서 운영되는 고속축중계의 결측자료 보정, 재보정 여부에 대한 평가 등의 목적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.43-49
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• 2012

In the design of high speed railway bridges is important a impact factor as a tool of assessing the dynamic capacitys of bridges. However, the impact factor(or dynamic amplification factor, DAF) of high speed railway bridges may essentially be changeable because the dynamic response is affected by the long train length(380 m), number of axles and high speed velocity(300 km/h)(Korea Train eXpress: KTX). Therefore, on this study will be examined the dynamic capacity and stability of the typical PSC Box Girder of high speed railway bridge. At first, the static/dynamic analysis is performed considering the axle load line of KTX based upon existing references. Additionally, the KTX moving load is transformed into the dynamic time series load for conducting various parameter studies like axle length, analytical time increment, velocity of KTX. The time history analysis is repeatedly performed to get maximum dynamic responce by varying axle load length, analytical time increment, velocity of KTX. The study shows that dynamic analysis has resonable results with optimal axle load length(0.6 m) and time increment(0.01 sec.) and maximum DAF and dynamic resonance happens at 270 km/h velocity of KTX.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제21권3호
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• pp.293-305
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• 1996

Effects on the tractor vibrations of tread, wheelbase and axle load distribution were analyzed by using mathematical models of tractor and random road surface. A 4 degrees of freedom tractor model was developed to predict the bounce, pitch and roll motions of tractor. The front axle which is constrained to roll with respect to tractor body was also included in the model. A random road profile was generated and used as an excitation input to the tractor. Output vibrations of the model were predicted and analyzed by a computer simulation method. In general, longer tread tends to reduce rolling and longer wheelbase does bouncing and pitching motions. Tractor vibrations were minimum when the ratio of front to rear axle loads was in the range of 30:70-35:65. Sensitivity analysis showed that rolling and pitching motions most sensitively varied with changes in tread and wheelbase while bouncing motion did with the location of mass center.

• Computers and Concrete
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• 제21권5호
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• pp.547-557
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• 2018

This paper measures the mechanical response of precast pavement joints under moving axle loads using the finite-element method, and the models were validated with results of field tests. In order to increase the ability to use the non-linear FE analysis for design and assessment of precast pavement subjected to moving axle load, this paper investigated the effects of different load transfer between the slabs using the ABAQUS finite-element package to solve the nonlinear explicit model equations. The assembly of the panels using dowels and groove-tongue keys has been studied to assess the efficiency of keyway joint system. Concrete damage plasticity model was used to calculate the effects of permanent damages related to the failure mechanisms. With aggregate interlock as the only load transferring system, Load transfer efficiency (LTE) is not acceptable when the axle load reaches to slab joints. The Finite-element modelling (FEM) results showed that keyway joints significantly reduced tensile stresses developed at the mid-slab. Increasing the thickness of the tongue the LTE was improved but with increasing the height of the tongue the LTE was decreased. Stresses are transferred to the adjacent slab efficiently when dowels are embedded within the model. When the axle load approaches joints, tensile damage occurs sooner than compressive damage, but the damage rate remains constant, then compressive damage increases significantly and become the major form of distress under the dowels.