• Geomechanics and Engineering
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• 제29권3호
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• pp.269-279
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• 2022

In this research, a series of dynamic numerical analysis were carried out for deep underground building structures under the various earthquake conditions. Dynamic numerical analysis model was developed based on the PLAXIS2D and calibrated with centrifuge test data from Kim et al. (2016). The hardening soil model with small strain stiffness (HSSMALL) was adopted for soil constitutive model, and interface elements was employed at the interface between plate and soil elements to simulate dynamic interaction effect. In addition, parametric study was performed for fixed condition and embedded depth. Finally, the dynamic behavior of underground building structure was thoroughly analyzed and evaluated.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권5호
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• pp.517-532
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• 2023

Tower structures have been widely used in communication and transmission engineering. The failure of joints is the leading cause of structure failure, which make it play a crucial role in tower structure engineering. In this study, the aluminum alloy three tube tower structure is taken as the prototype, and the middle joint of the tower was selected as the research object. Three different stainless steel-aluminum alloy composite joints (SACJs), denoted by TA, TB and TC, were designed. Finite element (FE) modeling analysis was used to compare and determine the TC joint as the best solution. Detail requirements of fasteners in the TC stainless steel-aluminum alloy composite joint (TC-SACJ) were designed and verified. In order to systematically and comprehensively study the mechanical properties of TC-SACJ under multi-directional loading conditions, the full-scale experiments and FE simulation models were all performed for mechanical response analysis. The failure modes, load-carrying capacities, and axial load versus displacement/stain testing curves of all full-scale specimens under tension/compression loading conditions were obtained. The results show that the maximum vertical displacement of aluminum alloy tube is 26.9mm, and the maximum lateral displacement of TC-SACJs is 1.0 mm. In general, the TC-SACJs are in an elastic state under the design load, which meet the design requirements and has a good safety reserve. This work can provide references for the design and engineering application of aluminum alloy tower structures.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.50-51
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• 2020

Recently, various maintenance materials and construction methods have been developed to secure the sustainable performance of structures. However, waterproofing of underground structures where groundwater infiltration is present is very difficult. In particular, the location of underground structures such as subways is very deep, and it is difficult to apply waterproof materials and construction methods in the case of structures accompanied by vibration. Therefore, we intend to study materials and methods for waterproofing leakage resistance in special environments such as underground structures.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권2호
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• pp.109-118
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• 2019

This paper presents the numerical simulation of membrane structure under impact load. Firstly, the numerical simulation model is validated by comparing with the test in Hao's research. Then, the effects of the shape of the projectile, the membrane prestress and the initial impact speed, are investigated for studying the dynamic response and failure mechanism, based on the membrane displacement, projectile acceleration and kinetic energy. Finally, the results show that the initial speed and the punch shape are related with the loss of kinetic energy of projectiles. Meanwhile, the membrane prestress is an important factor that affects the energy dissipation capacity and the impact resistance of membrane structures.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권2호
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• pp.269-278
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• 2020

In this paper, the mechanical characteristics of the open type hyperbolic-parabolic membrane structure under wind load were investigated. First, the numerical simulation of a typical plane membrane structure was performed based on the Large-Eddy Simulation method. The accuracy of the simulation method was validated by the corresponding wind tunnel test results. Then, the wind load shape coefficients of open type hyperbolic-parabolic membrane structures are obtained from the series of numerical calculations and compared with the recommended values in the "Technical Specification for Membrane Structures (CECS 158: 2015). Finally, the influences of the wind directions and wind speeds on the mean wind pressure distribution of open type hyperbolic-parabolic membrane structures were investigated. This study aims to gain a better understanding of the wind-induced response for this type of structure and be useful to engineers and researchers.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.515-528
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• 2020

통상적으로 콘크리트 지하 구조물은 수십 년 이상 사용할 수 있도록 설계되지만 최근 들어 구조물 중 상당수가 당초의 기대 수명에 근접하고 있는 실정이다. 그 결과 구조물 고유의 기능이 상실되고 다양한 문제가 야기될 수 있어 신속한점검과 보수가 요구되고 있다. 이를 위해 지금까지는 지하 구조물 유지관리를 위하여 인력 기반의 점검과 보수가 진행되었으나 최근에는 인공지능과 영상 기술의 융합을 통한 객관적인 점검 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히 딥러닝을 활용한 영상 인식 기술을 적용하여 지도학습 기반의 콘크리트 균열 탐지 알고리즘 개발에 관한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 이러한 연구들은 대부분 지도학습 형태 영상 인식 기술로 많은 양의 데이터를 바탕으로 개발이 되는데, 그 중에도 많은 수의 라벨 영상(Label image)이 요구된다. 이를 확보하기 위해서는 현실적으로 많은 시간과 노동력이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 개선하고자 적대적 학습 기법을 적용하여 균열 영역 탐지 정확도를 평균적으로 0.25% 향상시키는 방법을 기술하고자 한다. 이 적대적 학습은 분할(Segmentation) 신경망과 판별자(Discriminator) 신경망으로 구성되어 있고, 가상의 라벨 영상을 경쟁적인 구조로 생성하여 인식 성능을 높이는 알고리즘이다. 본 논문에서는 이 같은 방법을 활용하여 효율적인 심층 신경망 학습 방법을 제시하였고, 향후에 정확한 균열 탐지에 활용될 것으로 기대한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.253-263
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• 2021

콘크리트 구조물은 노후화와 외부 환경에 의한 요인으로 훼손된다. 이 같은 훼손은 가장 먼저 균열로 나타나고 향후에는 박락으로도 진행된다. 이러한 콘크리트 손상은 구조물이 갖는 본래의 설계 지지력을 감소시키는 주된 원인으로 작용할 수 있어 구조물의 안정성에 부정적인 영향을 미친다. 이러한 종류의 손상이 지속되면 안전사고로도 이어질 가능성이 있어 적절한 보수와 보강이 필요하다. 이를 위해서는 구조물에 대한 정확하고 객관적인 상태 점검이 이루어져야 하며 손상 영역을 탐지할 수 있는 센서 기술 또한 필요하다. 따라서 본 논문에서는 박락을 탐지할 수 있는 딥러닝 기반의 영상처리 알고리즘을 제안했다. 연구 과정에서 298장의 박락 영상을 확보하였으며, 이 가운데 253장을 학습용으로 사용했고, 나머지 45장을 테스트용으로 사용하였다. 아울러 본 논문에서는 탐지 성능을 향상하기 위해 향상된 손실함수와 데이트 증강 기법을 적용하였다. 그 결과 콘크리트 박락의 탐지 성능이 80.19%의 평균 중첩 정확도로 나타났다. 본 논문에서는 딥러닝 기반의 영상 처리 기법을 통해 콘크리트 박락을 탐지하는 기술을 개발했고, 향상된 손실 함수와 데이터 증강 기법으로 성능을 향상시키는 방법을 제안했다. 이 같은 기술은 향후 구조물의 정확한 점검과 진단에 활용될 것으로 기대된다.

• 국제강구조저널
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• 제18권5호
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• pp.1801-1817
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• 2018

This paper presents the numerical parametric analysis on the loading capacity of Channel purlins with screw-fastened sheeting, in which the effects of anti-sag bar and corrugated steel sheet on the ultimate capacity are studied. Results show that the setup of anti-sag bars can reduce the deformations and improve the ultimate capacity of C purlins. The traditional method of setting the anti-sag bars in the middle of the web is favorable. The changing of sheeting type, sheeting thickness and rib spacing has significant effects on the ultimate capacity of C purlins without anti-sag bars, compared with those with anti-sag bars. The proposed design formulas are relatively consistent with the calculations of EN 1993-1-3:2006, which is different from those of GB 50018-2002.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.171-183
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• 2020

이 연구의 목적은 대심도 복층터널 Test Bed 구조물에 대한 슬래브의 사전 구조안전성 평가를 통해 슬래브의 가설시와 공용하중 작용시에 발생 가능한 문제점과 개선점을 미리 분석하는 것이다. 대심도 복층터널의 설계 및 시공기술개발의 성과물을 Test Bed 구축을 과정을 통해 검증하고 확인할 수 있으며, 엔지니어 및 일반인들의 학습현장으로도 활용할 수 있어 지하공간 개발의 시기를 더욱 앞당길 수 있는 계기가 마련될 것이다. 특히, 원형의 대심도 복층터널 단면 내부에 구축되는 슬래브는 시공방법과 사용하는 시공장비에 따라 설계하중이 달라지며, 이번 Test Bed 구조체는 그 내부에 상부 슬래브 및 풍도슬래브를 전용 가설장비를 이용하여 설치하는 동안 가설장비하중과 상·하부 슬래브에 공용하중으로 가정된 KL-510의 3등급 트럭하중을 하중조합별 작용위치를 달리하며 상·하부 슬래브에 각각 재하하여 그 영향을 분석하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권5호
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• pp.1039-1054
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• 2016

This paper presents the dynamic characteristics analysis of the purlin-sheet roofs by the random vibration theories. Results show that the natural vibration frequency of the purlin-sheet roof is low, while the frequencies and mode distributions are very intensive. The random vibration theory should be used for the dynamic characteristics of the roof structures due to complex vibration response. Among the first 20th vibration modes, the first vibration mode is mainly the deformations of purlins, while the rest modes are the overall deformations of the roof. In the following 30th modes, it mainly performs unilateral local deformations of the roof. The frequency distribution of the first 20th modes varies significantly while those of the following 30th modes are relatively sensitive. For different parts, the contributions of vibration modes on the vibration response are different. For the part far from the roof ridge, only considering the first 5th modes can reflect the wind-induced vibration response. For the part near the ridge, at least the first 12 modes should be considered, due to complex vibration response. The wind vibration coefficients of the upwind side are slightly higher than that of the leeward side. Finally, the corresponding wind vibration coefficient for the purlin-sheet roof is proposed.