• 제목/요약/키워드: roadway stability

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地下터널 굴착作業場內 作業環境豫測 (Prediction of the Environmental Conditions in Underground Tunnelling Spaces)

  • 박희봉
    • 터널과지하공간
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    • 제2권1호
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    • pp.116-122
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    • 1992
  • A comprehensive, nonsteady state, computer simulation program for the environmental conditions in advancing tunnels (the HEADSIM simulation program) is constructed and successfully validated with heat balance amongst all heat sources, and with mass conservation amongst various airflows including the leakage air from ducts, under timedependent variations of inlet air conditions. which include sudden, diurnal and seasonal changes. Heat conduction in the wall strata and face strata is simulated with most complicated boundary conditions using the finite difference method, and the climatic conditions in roadway sections which contain air ducts, booster fan, spray cooler, compressed air pipes, cold water pipes, return water pipes, machinery and broken rock are simulated taking into account the variations of face operation and the heat storage mechanism in the strata. The limitations of simulation time steps and roadway section lengths are defined according to the stability criteria satisfying the principles of thermodynamics. Variations of heat transfer coefficients, which are newly set, and those of wetness factors are taken into account according to the variations of other parameters and the stepwise advance of the face. Newly-derived formulae are used for computing the air duct leakage and the pressure inside of the duct. A new concept of an 'imaginary duct' is introduced to simulate the climatic conditions in tunnels during holiday periods, which directly affect conditions on subsequent working days under the consideration of natural convection. A subsidiary program (the WALLSIM simulation program) is made to compute the dimensionless tunnel surface temperatures and to compare the results with those from analytical approaches, and to demonstrate the stability, convergence and accuracy of the strata heat conduction simulation, adopting the finite difference method. The WALLSIM also has wide applications, including those for the computation of age coefficients.

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무게중심이 높은 차량의 롤 강성계수 증대를 위한 스티어링 제어기법의 응용에 관한 연구 (A Study on the Application of the Steering Control to Increase Roll Stiffness for the Relatively Tall Vehicles)

  • 소상균;변기식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.53-60
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    • 2003
  • 무게중심이 높은 차량은 코너링 시에 전복되는 위험을 방지하기 위해 서스펜션 롤 강성이 매우 커야 한다. 어떤 경우에는 효과적인 롤 강성이 주로 타이어 컴플라이언스에 의해 결정되는데, 그러한 경우에는 히브(heave) 진동의 감쇠를 위해 사용되는 쇽업쇼바는 롤 진동을 억제하는 데에는 별다른 효과가 없다. 따라서, 차량의 측면에 돌풍이 불거나 차량이 불규칙한 도로면을 통과하게 될 경우 차량이 좌우로 심하게 흔들리게 된다. 본 연구에서는 무게중심이 높은 차량의 안정성을 향상시키기 위해서 롤 모드 상에서 댐핑을 증가시킬 수 있는 제어기법이 제안되었다. 롤 운동의 댐핑을 제공하기 위해 요구되는 궤환신호로 앞 또는 뒤 또는 앞 뒤 바퀴의 조향각이 사용되었다. 그 이유는 그 신호들이 롤 운동과 매우 밀접하게 관련이 있기 때문이다. 제안된 제어기법은 중고속에서 매우 효과적이고 쇽업쇼바와는 달리 외적 입력에 대해 외란 모멘트를 생성하지 않고 롤 모드를 안정화시키는 것이 가능하다. 이론적으로 제시된 제어기법에 대한 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

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A Kalman filter based algorithm for wind load estimation on high-rise buildings

  • Zhi, Lun-hai;Yu, Pan;Tu, Jian-wei;Chen, Bo;Li, Yong-gui
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제64권4호
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    • pp.449-459
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    • 2017
  • High-rise buildings are generally sensitive to strong winds. The evaluation of wind loads for the structural design, structural health monitoring (SHM), and vibration control of high-rise buildings is of primary importance. Nevertheless, it is difficult or even infeasible to measure the wind loads on an existing building directly. In this regard, a new inverse method for evaluating wind loads on high-rise buildings is developed in this study based on a discrete-time Kalman filter. The unknown structural responses are identified in conjunction with the wind loads on the basis of limited structural response measurements. The algorithm is applicable for estimating wind loads using different types of wind-induced response. The performance of the method is comprehensively investigated based on wind tunnel testing results of two high-rise buildings with typical external shapes. The stability of the proposed algorithm is evaluated. Furthermore, the effects of crucial factors such as cross-section shapes of building, the wind-induced response type, errors of structural modal parameters, covariance matrix of noise, noise levels in the response measurements and number of vibration modes on the identification accuracy are examined through a detailed parametric study. The research outputs of the proposed study will provide valuable information to enhance our understanding of the effects of wind on high-rise buildings and improve codes of practice.

외란 형상 정보를 활용한 진동제어 (Vibration Control of Vehicle using Road Profile Information)

  • 김효준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.431-437
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    • 2017
  • 본 연구에서는 주행 노면의 형상을 재현하는 알고리즘을 기반으로, 외란 형상 정보를 활용한 차량의 진동제어 시스템과 그 결과를 제시하였다. 시스템에 전달되는 외란으로 유발되는 과도한 진동 및 그 영향을 저감시키고 안정성을 확보하는 것은 중요한 이슈이며, 특히 자동차 분야에서는 그 요구가 지속적으로 제기되고 있다. 차량의 진동과 불안정성을 유발하는 대표적인 외란 요인은 주행하는 차량 타이어에 접촉하는 불규칙한 도로면 형상이다. 따라서 이러한 외란 형상 정보를 확보하는 것은 매우 중요한 과정이다. 본 연구에서는 차체에 부착된 센서로부터 측정된 신호에 혼입된 차량의 동적 거동 영향을 배제하고 관심 도로면의 형상 정보를 재현할 수 있는 RPS 알고리즘과 이를 적용한 실험결과를 제시하였다. 이를 토대로, 예견제어 이론을 응용한 전자 제어 현가 시스템과 7 자유도 전차량 모델에 적용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 반능동형 작동기와 결합된 지능형 제어 시스템을 통하여 자동차의 주요 성능 지수인 승차감과 조종안정성의 개선 효과를 확인하였으며, 제안한 제어 프레임의 효용성을 제시하였다.

연약지반 도로확장공사 설계 개선에 따른 가치 평가 사례 (Design Improvement VE Case for Expansion of a Roadway over a Soft Soil)

  • 김태형;김국한;최영철;이사익;류지훈
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.1-9
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    • 2014
  • 연약지반에서 도로 확장공사는 지반의 특성으로 인해 우선 시행되는 확장 부 성토 시 발생되는 침하로 기존고속도로에 연동침하가 발생된다. 이 경우 지반침하 및 변형에 의한 포장 평탄성 불량, 차량 주행 안전성 저하, 구조물 안정성 감소 등 시공 및 기존도로 유지관리에서 많은 어려움을 유발한다. 특히 대심도 연약지반에서는 이와 같은 문제가 발생될 수 있는 여지가 대단히 높다. 따라서 이러한 문제점이 고려된 설계가 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 연약지반 분포심도 최대 약 50m가 존재하는 남해고속도로 제2지선 확장공사를 대상으로 설계 VE를 통해 원 설계안에 대한 현황 및 한계점을 파악한 후 아이디어 도출, 평가, 분석을 통해 개선안을 제시하였다. 또한 개선안에 대한 원가절감, 성능 및 가치향상 평가를 실시하였다. 평가결과 원가 절감 효과가 발생하고, 기능 향상 효과도 발생하여 전체적으로 개선된 설계안이 원설계에 비해 가치가 향상되는 것으로 나타났다.

소형차 전용도로를 위한 콘크리트 차량방호울타리의 동적성능 평가 (Dynamic Performance Evaluation of Concrete Barrier Systems for Small Vehicle Roadway)

  • 황인태;이동우;최현호;우광성
    • 한국도로학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.113-124
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    • 2012
  • PURPOSES : In This study two different concrete barrier systems have been proposed to be established at the small vehicle driveway. One is for median barrier, and the other is for roadside barrier. METHODS : In order to determine the suitable shape of barrier, the impact parameters including vehicle weight, impact angle, impact velocity and impact level have been analyzed. The real crash test has been carried out with 0.9 ton and 2.5 ton vehicles, respectively by using the 2m segment type concrete barriers connected by steel plates that are totally 40m barrier systems. RESULTS : The numerical results obtained by LS/DYNA-3D software are compared with real crash tests from the viewpoints of vehicle stability, vehicle trajectory, occupant risk, etc. CONCLUSIONS : From the above results, the dynamic performance of proposed barrier systems satisfies the specification of Korean Code for roadside safety structures.

아스팔트 콘크리트에 적정 폐비닐 첨가량 결정에 관한 실험적 연구 (Experimental Study for Determination of Optimum Waste Vinyl Contents in Asphalt Concrete)

  • 김광우;김주인;이순제;최선주
    • 한국농공학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.88-95
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    • 2002
  • This study is a fundamental research for recycling waste vinyl (WV) in asphalt mixture for improving roadway pavement. Mix design was conducted by WV content and optimum asphalt content (OAC) was determined for dense-graded surface course mixture. Marshall stability test, indirect tensile strength (ITS) test and wheel tracking test were carried out to measure the characteristics of WV-added asphalt concretes. From the results of this study, recycling WV in asphalt mixture is possible. However, as WV content increased, melted WV clustering appeared in asphalt mixture. It could be considered that adding too much WV in asphalt mixture is not proper. The proper content of LDPE and HDPE WV was appeared to be 12% and 8%, respectively.

복층터널 분기 기하구조에 따른 안정성 검토에 관한 연구 (A study on the stability analysis for double deck tunnel branch geometry)

  • 박우정;장남주;김기환;최창림
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.393-404
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    • 2018
  • 도심지 터널에서 지하도로는 지상도로와의 연결을 위한 램프터널을 계획하게 되고 본선터널과 램프터널이 접속되는 구간에서 대단면 터널과 분기구간이 생성된다. 본선터널과 램프터널이 접속하는 근접구간에서 응력집중으로 터널의 안정성에 심각한 문제를 초래할 수 있다. 따라서 필라부의 안정성을 확보하는 것은 터널의 안정성을 좌우하는 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 복층터널을 대상으로 본선터널, 분기부대단면 터널 단면을 계획하고, 분기부 암반 필라의 거동을 2차원 수치해석 방법으로 검토하였다. 양호한 지반조건인 암반 III등급에서 램프터널이 본선터널에 접속하는 방법을 달리하여 필라폭에 따른 지반 안정성을 평가하였으며, 안전율 1.5 이상을 확보할 수 있는 터널 필라폭을 제안하였다.

공용중 도로하부의 굴착터널 해석 및 계측 연구 (An Analytical and Experimental Study on the Mechanical Behavior of Excavating Turnels beneath the Roadway)

  • 정광모;방명석
    • 한국안전학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.99-104
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    • 2012
  • A turnelling work beneath roadways or railways in use is unsafe and dangerous. A turnelling method should be analytically and experimentally studied to verify stability and safety of excavating works by construction step. The conventionally analytical method was ineffective in computational time and cost, so the new analytical method named homogenuity method, was developed and verified compared with analytical results. That method was applied to parameterly study the effect of distance of steel supports and overburdening height of soil. It showed that the homogenuity method was very practical and effective in step-by-step analysis considering construction sequences. A measuring device was set at the construction field and mechanical behavior was monitored during construction. Measuring values are larger than analytical values because impact of inserting steel pipes, lowering level of underground water and vibration of passing vehicles affected soil density during construction, but those values were within allowable limits.

도로 기상 빅데이터 유형별 활용 전략: 국내외 사례 분석 (The Types of Road Weather Big Data and the Strategy for Their Use: Case Analysis)

  • 함유근;전용주;김강화;김승현
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.129-140
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    • 2017
  • 낮은 시정, 강우, 강풍, 고온 등 기상 상태는 운전 능력, 차량 성능(예: 마찰, 안정성, 조작력), 노면 마찰력, 도로 인프라, 추돌 위험, 교통 흐름 및 도로 관리자 생산성 등에 영향을 미친다. 최근에는 CCTV, 도로 센서, 차량 센서 등 다양한 도로 기상 빅데이터 소스들이 개발되면서 이러한 기상 관련 문제들 해결에 적용되고 있다. 본 연구는 이러한 도로 기상 빅데이터 소스들의 유형과 특징을 정의하고 국내외 실증 사례들을 통해 도로 기상 빅데이터 유형별로 관련 문제들 해결에 활용하는 전략에 대해 제시하고자 한다.

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