• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.83-90
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• 2008

우리나라의 석조문화재를 모델링할 때 불연속면을 갖는 구조재의 강성을 어떻게 규명하느냐가 매우 중요하지만 원형보존을 해야 하는 문화재의 특성상 이를 파악하기란 매우 곤란하다. 이를 위해 본 연구에서는 비파괴조사를 이용하여 고유진동수를 측정한 후, 시행착오법을 이용하여 측정된 고유진동수와 컴퓨터 모델링 결과 파악된 고유진동수를 비교함으로써 불연속면의 강성, 구조재의 탄성계수 등 홍예교를 이루는 재료의 구조적 물성을 추정함으로써 컴퓨터 모델링을 하는 방법을 제시하고 홍예교량의 동적특성에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 연구결과 무사석 및 적심석의 강성이 홍예교의 동적특성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제50권4호
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• pp.419-439
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• 2014

In this study, the structural performance of a seven span masonry arch bridge was evaluated. Investigations were performed on Aspendos (Belkis) Masonry Arch Bridge which was located on road of Aspendos Acropolis City in Antalya, Turkey. The old bridge was constructed in the early of fourth century AD, but it was exposed to the earthquakes in this region and the overloading by the river water. The old bridge was severely damaged and collapsed by probably an earthquake many years ago and a new bridge was then reconstructed on the remains of this old bridge by Seljuk in the 13th century. The bridge has also been affected from overflowing especially in the spring of each year, so some protective measures should be taken for this monumental bridge. Therefore, the structural performance under these loading has to be known. For this purpose, an initial finite element model was developed for the bridge and it was calibrated according to ambient vibration test results. After that, it was analyzed for different load cases such as dead, live, earthquake and overflow. Three load combinations were taken into account by deriving from these load cases. The displacements and the stresses for these combination cases were attained and compared with each other. The structural performance of Aspendos Masonry Arch Bridge was determined by considering the demand-capacity ratio for the tensile stress of the mortar used in Aspendos Masonry Arch Bridge. After these investigations, some concluding remarks and offers were presented at the end of this study.

• Coupled systems mechanics
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• 제10권1호
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• pp.1-19
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• 2021

Composite nature of the masonry structures in general causes complex and non-linear behaviour, especially in intense vibration conditions. The presence of different types and forms of structural elements and different materials is a major problem for the analysis of these type of structures. For this reason, the analysis of the behaviour of masonry structures requires a combination of experimental tests and non-linear mathematical modelling. The famous UNESCO Heritage Old Bridge in Mostar was selected as an example for the analysis of the global behaviour of reinforced stone arch masonry bridges. As part of the experimental research, a model of the Old Bridge was constructed in a scale of 1:9 and tested on a shaking table platform for different levels of seismic excitation. Non-linear mathematical modelling was performed using a combined finite-discrete element method (FDEM), including the effect of connection elements. The paper presents the horizontal displacement of the top of the arch and the failure mechanism of the Old Bridge model for the experimental and the numerical phase, as well as the comparison of the results. This research provided a clearer insight into the global behaviour of stone arch masonry structures reinforced with steel clamps and steel dowels, which is significant for the structures classified as world cultural heritage.

• 전산구조공학
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• 제19권4호
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• pp.25-31
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• 2006

• 대한토목학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.29-47
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• 2014

내구성과 미관성이 우수한 석조 아치교량은 단경간 교량으로서 가장 오래되고 경험적으로 시공되었던 구조물로서 유럽에서는 지금까지도 현장에 시공되고 있으며, 이에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 국내에서는 시공법의 비효율성과 비경제성으로 인해 교량 목적으로 시공되는 경우는 거의 없는 상태이다. 따라서 본 연구에서는 기존 연구자들이 제안한 시스템에서 구조성능의 향상이 가능한 보강된 이음부의 접합방법을 제안하였다. 제안된 이음부는 횡방향 루프이음과 종방향 보강근을 적용한 형식으로 프리캐스트 콘크리트 블록으로 이루어진 아치에 적용하여 실험을 통해서 구조적 성능을 평가하였다. 실험결과, 보강된 이음부는 소량의 보강근으로도 블록 상호 간의 상대변위와 힌지거동을 억제시켜 기존의 형식보다 충분한 내력을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.61-69
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• 2011

우리나라의 석조문화재을 모델링할 때 불연속면을 갖는 구조재의 강성을 어떻게 규명하느냐가 매우 중요하지만 원형보존을 해야 하는 문화재의 특성상 이를 파악하기란 매우 곤란하다. 이를 위해 본 연구에서는 비파괴조사를 이용하여 고유진동수를 측정한 후, 시행착오법을 이용하여 측정된 고유진동수와 컴퓨터 모델링 해석을 통해 고유진동수를 비교함으로써 불연속면의 강성, 구조재의 탄성계수 등 숭례문 육축 구조를 이루는 재료의 구조적 물성을 추정하였다. 이를 통해 육축 문화재에 대한 컴퓨터 모델링 기법을 제시하고 육축구조물의 안전성에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 연구결과 적심석의 강성이 육축구조물의 안전성에 가장 큰 영향을 미지는 젓으로 분석되었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제19권5호
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• pp.379-393
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• 2020

The purpose of this study is to first evaluate the seismic behavior of ageing arch bridges by using the Intensity Measure - based demand and DCFD format, which is referred to as the fragility-hazard format. Then, an investigation is performed for their seismic vulnerability. Analytical models are created for bridges concerning different features and these models are subjected to Incremental Dynamic Analysis (IDA) analysis using a set of 22 earthquake records. The hazard curve and results of IDA analysis are employed to evaluate the return period of exceeding the limit states in the IM-based probabilistic performance-based context. Subsequently, the fragility-hazard format is used to assess factored demand, factored capacity, and the ratio of the factored demand to the factored capacity of the models with respect to different performance objectives. Finally, the vulnerability curves are obtained for the investigated bridges in terms of the loss ratio. The results revealed that decreasing the span length of the unreinforced arch bridges leads to the increase in the return period of exceeding various limit states and factored capacity and decrease in the displacement demand, the probability of failure, the factored demand, as well as the factored demand to factored capacity ratios, loss ratio, and seismic vulnerability. Finally, it is derived that the probability of the need for rehabilitation increases by an increase in the span length of the models.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.15-23
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• 2009

압축력에 강한 석조 홍예아치교의 경우 재료적 음력한계보다는 구조적 형상의 불안정성에 의해서 구조물이 붕괴된다. 이러한 특성을 고려하면, 석조 홍예아치교의 구조적 안정성 평가에는 구조물의 붕괴기구 형상에 초점을 둔 한계상태 해석이 보다 적합하다. 이 연구에서는 한계상태 해석법을 이용하여 건식법(dry construction)으로 축조된 우리나라 석조 홍예아치교의 구조적 거동을 살펴보고, 이 결과를 구조적 안정성 평가시스템 개발에 이용하고자 한다. 이 연구결과는 우리나라 석조 홍예아치교의 구조적 거동을 이해하는데 도움이 되며, 향후 문화재 유지관리 측면에서 공학적 판단기준을 주리라 기대한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.389-402
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• 2014

본 연구에서는 기존 연구자들이 제안한 석조형식의 아치시스템에서 보강된 이음부와 뒤채움이 고려된 아치교량의 실물모형에 대한 재하실험을 수행하였다. 실물모형교량의 실험체는 10 m (경간) ${\times}$ 3 m (높이)과 10 m (경간) ${\times}$2 m(높이)이며, 실험체 폭은 2 m로 동일하게 하였다. 예비해석결과로부터 구조적으로 가장 취약한 하중위치는 경간의 1/3로 나타났고 그 결과를 토대로 구조실험시 하중재하위치, 측정 항목 및 위치를 결정하였다. 실험결과, 최대 내력은 높이/경간 비가 상대적으로 작은 실험체 $10m{\times}2m$가 실험체 $10m{\times}3m$보다 크게 나타났다. 실험체 모두 설계하중에 대하여 충분한 구조적 성능을 확보하는 것으로 평가되었다.