• Structural Engineering and Mechanics
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• 제67권1호
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• pp.9-20
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• 2018

In this paper, a framework is proposed for dynamic analysis of train-bridge systems with a damaged pier after barge collision. In simulating the barge-pier collision, the concrete pier is considered to be nonlinear-inelastic, and the barge-bow is modeled as elastic-plastic. The changes of dynamic properties and deformation of the damaged pier, and the additional unevenness of the track induced by the change of deck profile, are analyzed. The dynamic analysis model for train-bridge coupling system with a damaged pier is established. Based on the framework, an illustrative case study is carried out with a $5{\times}32m$ simply-supported PC box-girder bridge and the ICE3 high-speed train, to investigate the dynamic response of the bridge with a damaged pier after barge collision and its influence on the running safety of high-speed train. The results show that after collision by the barge, the vibration properties of the pier and the deck profile of bridge are changed, forming an additional unevenness of the track, by which the dynamic responses of the bridge and the car-body accelerations of the train are increased, and the running safety of high-speed train is affected.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.169-176
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• 2004

Offshore structure crossing navigation waterways must not only be designed to resist gravity, wind, and earthquake load, but also be capable of resisting ship and barge collision load. Current specifications for offshore structure design provide empirical relationships for computing impact loads generated during barge collision, however, these relationships are based on the limited experimental data. In this paper, the dynamic finite element analysis is used to computing force for vessel collision scenarios to offshore structures. Results obtained from the ANSYS/LS-DYNA are compared to AASHTO bridge design specifications.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2A호
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• pp.43-49
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• 2011

본 연구에서는 선교나 부선등에 실린 장비들과 같이 선박의 회전중심으로부터 이격된 선박구조와 교량의 상부구조가 충돌하는 경우의 충돌거동을 해석할 수 있도록 선박의 회전을 고려한 간이충돌모델을 개발하였다. 충돌모델은 선박과 교량의 질량과 강도 및 비선형성을 나타내도록 하였고, 모델의 비선형 운동방정식을 4차 Runge-Kutta방법을 이용하여 수치적으로 해석하였다. 현재 국내에서 운용되고 있는 부선의 제원을 선폭을 기준으로 표준화하고 작성된 충돌모델을 이용하여 각종 충돌조건이 교량의 충돌하중이 미치는 영향에 대한 매개변수연구를 수행하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.108-108
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• 2009

본 연구의 목적은 바지선에 의해 발생하는 해상풍속측정용 마스트 구조물의 충격손상을 최소화 시키기 위한 것이다. 마스트와 바지선 사이의 충격은 보통 복잡한 형태로 이루어진다. 충격해석은 상용유한요소해석 프로그램인 ANSYS LS-Dyna를 통하여 분석하였다. 바지선속을 변화시켜 다양한 상태의 하중케이스를 고려하였고 충격방지고무의 비선형성을 고려한 시간이력해석을 수행하였으며 변형률 에너지, 전체 변형량, 플라스틱 변형률, 내부충격에너지, 영구손상된 변형량 등을 검토하였다. 해상상태조건인 해양파의 운동과 바지선의 상하방향 운동을 무시하는 것으로 가정하였다. 충격속도에 변화에 따른 영구변형을 확인한 후 자연고무, 복합고무, 네오프렌 등의 고무시험 물성치로부터 구한 Mooney-Rivlin 상수를 적용하여 적절한 충격방지고무의 두께를 제안하였다. 본 연구를 통하여 구조물의 두께와 충격방지고무의 두께비에 대한 경향을 파악할 수 있으며 구조물의 설계에 적용할 수 있게 된다. 추후 해상조건을 고려한 연구를 수행해야 할 것이다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권1호
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• pp.69-79
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• 2022

The dynamic responses of a pier-pile-soil system subjected to a barge/flotilla collision are analyzed. A coupled high-speed train and bridge system with a damaged pier after barge/flotilla collision is established by taking the additional unevenness of the track induced by the damaged pier as the self-excitation of the system. The whole process of a CRH2 high-speed train running on the 6×32 m simply-supported PC (prestressed concrete) box-girder bridge with a damaged pier is simulated as a case study. The results show that the lateral displacements and accelerations of the bridge with a damaged pier are much greater than the ones before the collision. The running safety indices of the train increase with the train speed as well as with the number of barges in the flotilla. In flotilla collision, the lateral wheel/rail forces of the train exceed the allowable values at a certain speed, which influences the running safety of the trains.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권4호
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• pp.490-496
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• 2012

본 연구의 목적은 바지선에 의해 발생하는 해상풍력발전기의 충격손상을 최소화 시키기 위한 것이다. 충격해석은 상용유한요소해석 프로그램인 ANSYS LS-Dyna를 통하여 분석하였다. 바지선속을 변화시켜 다양한 상태의 하중케이스를 고려하였고 충격방지고무의 비선형성을 고려한 시간이력해석을 수행하였으며 변형률 에너지, 전체 변형량, 플라스틱 변형률, 내부충격에너지, 영구손상된 변형량 등을 검토하였다. 충격속도에 변화에 따른 영구변형을 확인한 후 자연고무, 복합고무, 네오프렌 등의 고무시험 물성치로부터 구한 Mooney-Rivlin 상수를 적용하여 적절한 충격방지고무의 두께를 제안하였다. 본 연구를 통하여 구조물의 두께와 충격방지고무의 두께비에 대한 경향을 파악할 수 있으며 구조물의 설계에 적용할 수 있다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제5권3호
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• pp.181-198
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• 2015

An OSV (Offshore Support Vessel) is being used to install a structure which is laid on its deck or an adjacent transport barge by lifting off the structure with its own crane, lifting in the air, crossing splash zone, deeply submerging, and lastly landing it. There are some major considerations during these operations. Especially, when lifting off the structure, if operating conditions such as ocean environmental loads and lifting off velocity are not suitable, the collision can be occurred due to the relative motion between the structure and the OSV or the transport barge. To solve this problem, this study performs the physics-based simulation of the lifting off step while the OSV installs the structure. The simulation includes the calculation of dynamic responses of the OSV and the structure, including the collision detection between the transport barge and the structure. To check the applicability of the physics-based simulation, it is applied to a problem of the lifting off step by varying the ocean environmental loads and the lifting off velocity. As a result, it is confirmed that the operability of the lifting off step are affected by the conditions.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 추계학술대회지
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• pp.41-46
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• 2005

예부선 선박은 다른 선박과 달리 부선에 의해 그 조종성능이 제한되어 항해 중 해양사고 발생률이 높은 것으로 알려져 있다. 그 충돌 사고 발생률은 일반 선박 대비하여 $40\%$이상 높은 것으로 보고되기도 하였다. 이런 특성을 지닌 예부선 운항 실태를 파악하고 이를 바탕으로 그 안전 운항 강화 차원의 연구는 꾸준히 정부에서 제기되어 왔다. 이 연구에서도 이러한 차원에서 예부선 국내 운항 실태의 개략을 살펴보았다. 운항업체의 등록상황, 각 업체의 운항 안전 실태, 과거 예부선 사고 유형 등을 살펴보았다. 또한 예부선 관련자에게 안전 증진 방안에 대한 설문 조사를 실시하였으며, 국내외 예부선 안전 사례에 대한 조사를 실시하였다. 이러한 자료는 예부선 안전 강화를 위한 방안에 활용될 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 추계학술대회지
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• pp.47-52
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• 2005

최근 예부선 결합선박에 대한 해양사고가 빈발하고 있다. 어선을 제외한 선박사고 중 $36\%$로 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 매년 예부선에 의한 해양사고가 증가하고 있다. 예부선에 의한 해양사고는 증가하고 있으나 예부선의 안전 운항 방안에 대한 체계적인 연구가 없는 실정이다. 본 연구는 예부선에 대하여 인적요소부분, 안전시설 부분, 운항요소부분으로 분류하여 문제점을 도출하고 그에 대한 개선방안을 제시하여 예부선에 의한 해양사고를 방지하는데 목적이 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권1호
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• pp.61-66
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• 2006

예부선 선박은 다른 선박과 달리 부선에 의해 그 조종성능이 제한되어 항해 중 해양사고 발생률이 높은 것으로 알려져 있다. 그 충돌사고 발생률은 일반 선박과 비교하여 40%이상 높은 것으로 보고 되기도 하였다. 이런 특성을 지닌 예부선 운항 실태를 파악하고 이를 바탕으로 그 안전 운항 강화 차원의 연구가 꾸준히 정부에서 제기되어 왔다. 이 연구에서는 이러한 차원에서 예부선 국내 운항 실태를 살펴보았다. 운항업체의 등록상황, 각 업체의 운항 안전 실태, 과거 예부선 사고 유형 등을 조사 분석하였다. 또한 예부선 관련자에게 안전 증진 방안에 대한 설문 조사를 실시하였으며, 국내외 예부선 안전 사례에 대한 조사를 실시하였다. 이러한 자료는 예부선 안전 강화를 위한 방안에 활용될 것으로 판단된다.