• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.373-386
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• 2014

본 연구에서는 연약대를 관통하는 터널의 변위거동에 관한 연구내용을 다루었다. 이를 위해 발파굴착 공법이 적용되는 터널을 대상으로 다양한 파쇄대 조건을 도출하고 이에 대한 3차원 해석을 수행하여 파쇄대의 주향 및 경사와 터널 변위 거동과의 관계에 대한 매개변수 연구를 실시하였다. 해석결과를 토대로 파쇄대의 공간적 분포 특성에 따른 터널의 파쇄대 관통 전후의 변위 거동을 고찰하였으며 이를 토대로 현재 실무에서 적용되고 있는 3차원 계측결과의 활용방안을 모색하였다. 3차원 해석 결과를 분석한 결과 터널 천단 및 내공변위의 각 성분비는 터널 주변 파쇄대의 터널과의 상대적 위치 및 방향성에 따라 달라지는 것으로 관찰되어 천단 및 내공변위 등 전통적인 터널 안정성 지표와 아울러 터널의 안정성 검토는 물론 주변 파쇄대 존재여부를 판정하는 지표로 활용할 수 있는 것으로 검토되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.555-561
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• 2011

최근 들어 모노레일과 같은 도시철도의 지상화로 콘크리트 교각구조물의 시공이 많아 지고 있다. 이 경우 품질관리 및 재료특성 등의 복합적인 원인으로 교각의 시공중에도 균열이 다수 관찰되고 있다. 본 연구에서는 교각의 시공중 균열발생원인을 분석하고 제어할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 수화열 및 부등건조수축에 의한 균열특성을 파악하기 위해 주요영향인자를 고려한 수치해석을 수행하였다. 해석결과 수일 내에 온도균열이 수십일 내에 부등건조수축에 의한 균열이 발생하였으며 수시간 내에는 침하수축균열로 분석되었다. 균열발생 시기적으로 제어방안은 침하균열의 경우 품질관리, 온도균열의 경우 단위시멘트량 감소, 건조수축균열의 경우 표면보습 상태유지가 현실적이고 효과적인 방법임을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.27-36
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• 2016

개단말뚝은 폐색정도에 따라 지지력이 다르게 나타나므로 개단말뚝 설계시 폐색효과를 고려하여야 한다. 이에 본 연구에서는 대변형 수치해석 기법 중 하나인 Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) 기법을 이용하여 말뚝의 항타 관입을 모사하여 사질토, 점성토 지반조건, 단일 지반의 탄성계수, 말뚝 선단지지 조건, 다층지반 조건에 대한 영향 분석을 수행하였다. 해석 결과 사질토 지반에서 점성토 지반보다 폐색정도가 큰 것으로 확인되었고, 사질토의 경우 지반의 강성이 클수록 폐색정도가 증가하는 것으로 나타났다. 말뚝 선단이 지지층에 근입된 경우, 그렇지 않은 경우보다 정지토압계수가 크게 나타나 폐색정도가 큰 것으로 확인되었다. 또한, 지반의 배열이 이질층인 경우 지반강성에 따라 정지토압계수가 다르게 결정됨을 알 수 있었다. 따라서 지반조건, 지층 등에 따라 정지토압계수를 다르게 적용하여 관내 내부마찰력을 산정할 필요가 있으며 이를 반영한 합리적인 지지력 산정을 할 필요가 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권9호
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• pp.31-45
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• 2012

본 연구에서는 월파시 해안안벽에 작용하는 지진과 지진해일의 영향에 대하여 한계평형상태해석법을 적용하여 안정성을 검토하였다. 지진해일파력에 대하여 TWOPM-3D를 적용하였으며, 특히 안벽의 뒷채움재를 투과성재료로 가정하여 지진해일파가 월파 후에 안벽배후에 작용하는 파력을 산정하였다. 그리고, 수동상태와 주동상태 조건에서 해안안벽의 안정성에 영향을 주는 요인인 지진해일파고, 뒷채움재의 수위, 수평 수직지진가속도계수, 내부마찰각, 벽마찰각, 간극수압비 등을 변화하여 활동과 전도에 대한 안벽 안전율의 변화특성을 시간에 따라 검토하였다. 이로부터 지진과 지진해일파의 작용하에 지진해일파가 안벽을 월파하는 경우 수동상태에 대한 안전율은 결과적으로 안전율을 증가시키는 요인으로 작용하는 반면, 주동상태에 대하여 결과적으로 안전율을 감소시키는 요인으로 작용함을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제53권8호
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• pp.561-570
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• 2004

In this paper, new architectures and comprehensive design methodologies of Genetic Algorithms(GAs) based Genetically optimized Neurofuzzy Networks(GoNFN) are introduced, and a series of numeric experiments are carried out. The proposed GoNFN is based on the rule-based Neurofuzzy Networks(NFN) with the extended structure of the premise and the consequence parts of fuzzy rules being formed within the networks. The premise part of the fuzzy rules are designed by using space partitioning in terms of fuzzy sets defined in individual variables. In the consequence part of the fuzzy rules, three different forms of the regression polynomials such as constant, linear and quadratic are taken into consideration. The structure and parameters of the proposed GoNFN are optimized by GAs. GAs being a global optimization technique determines optimal parameters in a vast search space. But it cannot effectively avoid a large amount of time-consuming iteration because GAs finds optimal parameters by using a given space. To alleviate the problems, the dynamic search-based GAs is introduced to lead to rapidly optimal convergence over a limited region or a boundary condition. In a nutshell, the objective of this study is to develop a general design methodology o GAs-based GoNFN modeling, come up a logic-based structure of such model and propose a comprehensive evolutionary development environment in which the optimization of the model can be efficiently carried out both at the structural as well as parametric level for overall optimization by utilizing the separate or consecutive tuning technology. To evaluate the performance of the proposed GoNFN, the models are experimented with the use of several representative numerical examples.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.83-93
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• 2004

본 연구에서는 지하구조물의 내진 설계를 위한 수정된 응답변위법을 제안하였다. 먼저 기존 응답변위법의 적용성을 검증하기 위해서 매설심도와 지반조건을 변수로 하여 국내의 특성이 반영된 경우에 대한 해석을 수행하였으며 정밀 동적 해석의 결과와 비교하였다. 최대휨모멘트 및 상대 변위를 비교한 결과, 응답변위법의 정확도에 영향을 크게 미지는 속도응답스펙트럼과 지반반력계수 산정의 필요성이 확인되었다. 따라서 국내의 실정에 맞도록 수정된 속도응답스펙트럼과 새로운 지반반력계수 산정식 제안을 위한 방법을 고찰하였다. 제안된 응답변위법의 타당성 및 적용성을 검증하기 위하여, 지반의 조건 및 구조물의 크기 매설심도, 기반암의 위치를 변화시키면서 해석을 수행하였다. 응답변위법의 해석결과와 정밀 동적 해석법의 결과를 비교ㆍ분석하여 국내 지하구조물의 내진 설계를 위한 응답변위법의 적용 가능성을 검증하였다.

• Advances in nano research
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• 제8권1호
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• pp.83-94
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• 2020

An analytical formulation and solution process for the buckling analysis of porous magneto-electro-elastic functionally graded (MEE-FG) beam via different thermal loadings and various boundary conditions is suggested in this paper. Magneto electro mechanical coupling properties of FGM beam are taken to vary via the thickness direction of beam. The rule of power-law is changed to consider inclusion of porosity according to even and uneven distribution. Pores possibly occur inside FGMs due the result of technical problems that lead to creation of micro-voids in these materials. Change in pores along the thickness direction stimulates the mechanical and physical properties. Four-variable tangential-exponential refined theory is employed to derive the governing equations and boundary conditions of porous FGM beam under magneto-electrical field via Hamilton's principle. An analytical model procedure is adopted to achieve the non-dimensional buckling load of porous FG beam exposed to magneto-electrical field with various boundary conditions. In order to evaluate the influence of thermal loadings, material graduation exponent, coefficient of porosity, porosity distribution, magnetic potential, electric voltage and boundary conditions on the critical buckling temperature of the beam made of magneto electro elastic FG materials with porosities a parametric study is presented. It is concluded that these parameters play remarkable roles on the buckling behavior of porous MEE-FG beam. The results for simpler states are proved for exactness with known data in the literature. The proposed numerical results can serve as benchmarks for future analyses of MEE-FG beam with porosity phases.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권1호
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• pp.113-129
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• 2019

A four-variable shear deformation refined plate theory has been proposed for dynamic characteristics of smart plates made of porous magneto-electro-elastic functionally graded (MEE-FG) materials with various boundary conditions by using an analytical method. Magneto-electro-elastic properties of FGM plate are supposed to vary through the thickness direction and are estimated through the modified power-law rule in which the porosities with even and uneven type are approximated. Pores possibly occur inside functionally graded materials (FGMs) due the result of technical problems that lead to creation of micro-voids in these materials. The variation of pores along the thickness direction influences the mechanical properties. The governing differential equations and boundary conditions of embedded porous FGM plate under magneto-electrical field are derived through Hamilton's principle based on a four-variable tangential-exponential refined theory which avoids the use of shear correction factors. An analytical solution procedure is used to achieve the natural frequencies of embedded porous FG plate supposed to magneto-electrical field with various boundary condition. A parametric study is led to carry out the effects of material graduation exponent, coefficient of porosity, magnetic potential, electric voltage, elastic foundation parameters, various boundary conditions and plate side-to-thickness ratio on natural frequencies of the porous MEE-FG plate. It is concluded that these parameters play significant roles on the dynamic behavior of porous MEE-FG plates. Presented numerical results can serve as benchmarks for future analyses of MEE-FG plates with porosity phases.

• Steel and Composite Structures
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• 제9권4호
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• pp.381-395
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• 2009

This paper presents the details of an advanced Finite Element (FE) analysis of a plane steel portal frame with semi-rigid beam-to-column connections subjected cyclic loading. In spite of several component models on cyclic behaviour of connections presented in the literature, works on numerical investigations on cyclic behaviour of full scale frames are rather scarce. This paper presents the evolution of an FE model which deals comprehensively with the issues related to cyclic behaviour of full scale steel frames using ABAQUS software. In the material modeling, combined kinematic/isotropic hardening model and isotropic hardening model along with Von Mises criteria are used. Connection non-linearity is also considered in the analysis. The bolt slip which happens in friction grip connection is modeled. The bolt load variation during loading, which is a pivotal issue in reality, has been taken care in the present model. This aspect, according to the knowledge of the authors, has been first time reported in the literature. The numerically predicted results using the methodology evolved in the present study, for the cyclic behaviour of a cantilever beam and a rigid frame, are validated with experimental results available in the literature. The moment-rotation and deflection responses of the evolved model, match well with experimental results. This proves that the methodology for evolving the steel frame and connection model presented in this paper is closer to real frame behaviour as evident from the good comparison and hence paves the way for further parametric studies on cyclic behaviour of flexibly connected frames.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제70권2호
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• pp.169-178
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• 2019

The replacement of damaged components is an important task for long-span bridges. Conventional strategy for component replacement is to close the bridge to traffic, so that the influence of the surrounding environment is reduced to a minimum extent. However, complete traffic interruption would bring substantial economic losses and negative social influence nowadays. This paper investigates traffic control technologies without interruption for component replacement of long-span bridges. A numerical procedure of traffic control technologies is proposed incorporating traffic microsimulation and site-specific data, which is then implemented through a case study of cable replacement of a long-span cable-stayed bridge. Results indicate traffic load effects on the bridge are lower than the design values under current low daily traffic volume, and therefore cable replacement could be conducted without traffic control. However, considering a possible medium or high level of daily traffic volume, traffic load effects of girder bending moment and cable force nearest to the replaced cable become larger than the design level. This indicates a potential risk of failure, and traffic control should be implemented. Parametric studies show that speed control does not decrease but increase the load effects, and flow control using lane closure is not effectual. However, weight control and gap control are very effective to mitigate traffic load effects, and it is recommended to employ a weight control with gross vehicle weight no more than 65 t or/and a gap control with minimum vehicle gap no less than 40 m for the cable replacement of the case bridge.