• Structural Engineering and Mechanics
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• 제15권1호
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• pp.115-134
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• 2003

The Ting Kau Bridge in Hong Kong is a cable-stayed bridge comprising two main spans and two side spans. The bridge deck is supported by three towers, an end pier and an abutment. Each of the three towers consists of a single reinforced concrete mast which reduces its section in steps, and it is strengthened by transverse cables and struts in the transverse vertical plane. The bridge deck is supported by four inclined planes of cables emanating from anchorages at the tower tops. In view of the threat from typhoons, the dynamic behaviour of long-span cable-supported bridges in the region is always an important consideration in their design. This paper is devoted to the ambient vibration measurements of the bridge for evaluation of dynamic characteristics including the natural frequencies and mode shapes. It also describes the modelling of the bridge. A few finite element models are developed and calibrated to match with the field data and the results of subsequent structural health monitoring of the bridge.

• 산업기술연구
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• 제24권A호
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• pp.239-250
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• 2004

Numerical analysis were performed to investigate the stability and internal movement of tunnel located beneath the base of abutment of bridge according to the method of supporting tunnel. Two supporting methods of the multi-staged grouting method with steel pipes and the large diameter of pipe supporting method were used in the centrifuge model tests. The slip form of model lining, specially built to simulate the process of tunnel excavating under the condition of accelerated g-level, was used in the centrifuge model tests. Four centrifuge model tests were performed, changing the supporting methods of the multi-staged grouting method with steel pipes and the large diameter of pipe supporting method and the location of model abutment base of bridge. For internal displacement of tunnel, movements of the crown. The left and the right sides of spring line were measured during the proceeds of excavating tunnel in centrifuge model tests. Test results were compared with numerically estimated values of internal displacement of tunnel by using the commercially available FEM software of PENTAGON-3D. It was found that they were in good agreements and the large diameter of pipe supporting method was more stable than the multi-staged grouting method with steel pipes with respect to the internal movement of tunnel.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권1호
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• pp.15-28
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• 1998

우리나라에 EPS성토공법의 도입은 1993년 서해안 고속도로현장에서 시작된 이후 비록 초창기 이지만, 지형적인 특성 때문에 짤은 기간동안에 약 21만m3의 EPS블럭을 시공하였다. 국내에 사용 된 EPS성토공법의 주적용분야는 연약지반상의 교량교대 됫채움 및 성토체분야로 EPS블럭 전체 사용량의 약 70%정도를 차지하고 있으며, 나머지는 옹벽 등에 사용되었다. 본 연구에서는 주 적용 분야인 교량교대 됫채움 부분에 EPS블럭을 적용하여 구조물의 안정을 이룬 시험시공구간을 대상으로 토압, 간극수압 및 변위량 등의 계측결과를 분석 검토하였다. 교량 교대에 각종 계측기를 매설하여 교량 교대와 배면 토공부의 거동을 파악하고 유한요소해석 프로그램을 이용하여 이들의 거동을 예측하였다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제13권4호
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• pp.216-225
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• 2021

PURPOSE. The aim of this study is to evaluate the effects of canine guidance occlusion and group function occlusion on the degree of stress to the bone, implants, abutments, and crowns using finite element analysis (FEA). MATERIALS AND METHODS. This study included the implant-prosthesis system of a three-unit bridge made of monolithic zirconia and hybrid abutments. Three-dimensional (3D) models of a bone-level implant system and a titanium base abutment were created using the original implant components. Two titanium implants, measuring 4 × 11 mm each, were selected. The loads were applied in two oblique directions of 15° and 30° under two occlusal movement conditions. In the canine guidance condition, loads (100 N) were applied to the canine crown only. In the group function condition, loads were applied to all three teeth. In this loading, a force of 100 N was applied to the canine, and 200-N forces were applied to each premolar. The stress distribution among all the components of the implant-bridge system was assessed using ANSYS SpaceClaim 2020 R2 software and finite element analysis. RESULTS. Maximum stress was found in the group function occlusion. The maximum stress increased with an increase in the angle of occlusal force. CONCLUSION. The canine guidance occlusion with monolithic zirconia crown materials is promising for implant-supported prostheses in the canine and premolar areas.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.85-93
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• 2018

현행 고속철도 교대 접속부 표준단면은 교대배면에서부터 시멘트안정처리골재, 일반골재, 토공부로 하부 지지강성이 점진적으로 변화하도록 설계하고 있다. 일반골재와 토공부의 배면기울기는 기울기가 클수록 구조적으로 안정적이지만 이에 대한 명확한 기준이 없다. 따라서 본 논문에서는 대형 원심모형실험기를 이용하여 교대 뒤채움 배면구간의 토공과 일반골재의 기울기를 변화하여 현행 표준단면과 침하 및 지지력 특성을 비교하였다. 실험결과 철도하중이 경험하는 하중단계에서는 1:2단면과 1:1.5 기울기 단면이 거의 유사한 성능을 가지고 있는 것으로 평가되었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.73-78
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• 2007

연약지반에서 측방 유동에 의해 주변 지반에 큰 변형을 일으키며 이로 인하여 말뚝기초에 손상을 입히게 된다. 이러한 경우 설치된 말뚝을 수동말뚝이라 하며 편재하중이 작용하게 되고 이로 인해 측방토압을 받게 되며 측방변위가 발생하여 상부구조물에 영향을 미치게 된다. 그러나 국내의 경우 이러한 말뚝과 교대 변위간의 관계에 대한 예측 및 메커니즘에 대한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 교대이동에 대한 해석을 위해 입체, 판 및 프레임 요소를 복합적으로 해석할 수 있는 연성 3차원 유한요소해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 연성해석 프로그램을 이용하여 연약지반상 형상비(두께-지름비, t/D비)를 변수로 한 교대강관파일의 변형특성을 명확히 하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.126-133
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• 2014

유체의 흐름에 의해 교량의 교각 및 교대 주변의 하상재료가 유실되는 현상을 말하는 교량 세굴은 교량 파괴의 주요원인이다. 그리고 홍수시 교량의 수위는 교량자체 안전뿐만 아니라 교량을 이용하는 사용자의 안전을 위해도 반드시 확인해야 한다. 따라서 교량의 안전관리를 위해 세굴과 수위계측은 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 기존의 세굴계측의 한계를 극복할 수 있는 새로운 교량세굴 측정방법을 개발하고 현장 검증을 통해 개발 기술의 우수성과 타당성을 확인하였다. 새롭게 개발된 세굴 및 수위 측정방법은 교각에 수직으로 계측장치를 설치하고 일정간격으로 설치된 온도 센서의 온도를 측정하여 수면 위치와 수중 지면의 위치를 추정하는 방법으로 대기온도와 수온, 수온과 수중 지온의 차이를 분석하여 수면 및 수중 지면의 위치를 추정하는 방법이다. 개발 기술은 절대적인 온도 차이뿐만 아니라 대기와 수중 그리고 지중의 일변화량이 서로 다르다는 점을 이용하여 수면의 위치와 수중 지면 위치를 보다 정확하게 추정할 수 있다. 개발 기술의 검증을 위해 소하천 및 실험실, 그리고 교량 교각에서 개발기술을 시범 적용하고, 매질별 온도분포 특성, 시간에 따른 온도변화 추이 등을 분석하여 개발기술이 효과적으로 교량 세굴과 수위를 계측할 수 있는 방법임을 확인하였다.

• Computational Structural Engineering : An International Journal
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• 제1권1호
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• pp.1-9
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• 2001

Collapse behavior of Mission-Gothic Undercrossing under Northridge earthquake is studied by performing nonlinear time-history analysis and three-dimensional nonlinear finite element method for flared columns. Bridge structural model is characterized as three-dimensional with consideration of columns, superstructures, and abutment conditions. Three components of ground motion, corresponding to bridge's longitudinal, transverse, and vertical direction and their combinations are used to investigate bridge collapse. Studies indicate that bridge collapse is dominantly caused by transverse ground motion and the consideration of three-dimensional ground motion leads to a more accurate assessment. Failure mechanism of flared columns is analyzed applying nonlinear finite element method. Reduction of column capacity is observed due to orientation of flare. Further investigation demonstrates that the effects of flare play an important role in predicting of bridge failure mechanism. Suggestions are offered to improve the performance of bridges during severe earthquake.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제9권4호
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• pp.359-371
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• 2022

Bridges are critical to the civil engineering infrastructure network as they facilitate movement of people, the transportation of goods and services. Given the aging of bridge infrastructure, federal officials mandate visual inspections biennially to identify necessary repair actions which are time, cost, and labor-intensive. Additionally, the expansion joints of bridges are rarely monitored due to cost. However, expansion joints are critical as they absorb movement from thermal effects, loadings strains, impact, abutment settlement, and vehicle motion movement. Thus, the need to monitor bridge expansion joints efficiently, at a low cost, and wirelessly is desired. This paper addresses bridge joint monitoring needs to develop a cost-effective, real-time wireless system that can be validated in a full-scale bridge structure. To this end, a wireless expansion joint monitoring was developed using commercial-off-the-shelf (COTS) sensors. An in-service bridge was selected as a testbed to validate the performance of the developed system compared with traditional displacement sensor, LVDT, temperature and humidity sensors. The short-term monitoring campaign with the wireless sensor system with the internet protocol version 6 over the time slotted channel hopping mode of IEEE 802.15.4e (6TiSCH) network showed reliable results, providing high potential of the developed system for effective joint monitoring at a low cost.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권12호
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• pp.59-64
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• 2018

보강토옹벽에 발생되는 손상은 전면벽체부, 기초부, 배수로, 상부사면으로 구분하여 발생되고 있다. 보강토옹벽의 손상은 주로 배수문제로 인한 손상이 현장에서 많이 발생되는데, 이 중 제설염에 의한 손상이 최근에 사례화 되고 있는 실정이다. 최근 이상기후로 인해 겨울철에 사용되어지는 제설염의 양이 점점 늘어나고 있다. 이 제설염은 콘크리트 구조물을 열화시키는데, 여기서 보강토옹벽도 예외는 아니다. 배수통로를 통해 뒤채움부로 유입된 염해 성분이 보강토옹벽의 전면벽체를 열화시키는 사례가 최근 발생되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 교량의 교대부에 시공된 보강토옹벽의 손상원인을 분석하고, 이에 대한 대책에 대한 분석 연구를 수행하였다. 연구 결과, 교량 교대부의 신축이음장치나 상부 구조에서 집수된 배수계통을 통해 유입된 염해 성분이 보강토옹벽 뒤채움부로 유입되어 손상이 발생되는 것으로 나타났다. 따라서, 배수체계를 개선하고 전면벽체의 강성을 회복하는 방안을 제시하였다.