• Proceeding of KASS Symposium
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• 2008.05a
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• pp.155-158
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• 2008

As the span of spatial structure is getting longer, the law frequency of the structure makes the wind-induced response much increased. However, there are lots of hardships to establish the economical structural systems due to the fact that an relative equation between the frequency and the span of the domestic spatial structures is not existed in the stage of the basic planning design. Therefore, among the large-span structures, this paper focused on the relationship between the frequency and the span of the world-cup stadium built in 2000s. The relative equation between the frequency and span is compared with the data measured in Japan. Moreover, we are willing to provide the basic study by suggesting the summary equation in this paper.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.18 no.1
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• pp.53-58
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• 2006

The aim of this paper is to verify the dynamics stability of the continuous PSC Box bridges on the high-speed Kyoung-bu railway when a high-sped train runs through it. An experimental study was carried out to investigate the dynamic behaviors of the PSC Box railway bridge, which had ben designed based on dynamic design criteria. As a result, it was determined that PSC Box railway bridges possess enough dynamics stability for use by high-speed trains. According to the result of a field test (dynamics measuring analysis) that was conducted, an application of the natural frequency of train speed and the adjustment of the bridge's span length will allow one to come up with a more economical and suitable bridge design. Furthermore, it was found that the continuous control of the bridge's dynamic behavior and the bridge's maintena nce require the recording of data. The results of this study are very important in evaluating the structural stability of high-speed line bridges.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.17 no.3
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• pp.56-64
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• 2013

The wind resistant capacity of bridges with a span of less than 200m is typically evaluated by Wind Resistant Design Manual for Highway Bridges in Japan. Also, the first vertical frequency plays an important role in the evaluation of their aerodynamic performance. An unexpected vortex-induced vibration of Nielsen arch bridge with span of 183m designed by this manual has been measured by monitoring system during typhoon. The amplitude of vibrations was about 2 times than the allowable vibration displacement. This paper presents the feature of vortex-induced vibration of this Nielsen arch bridge based on measured wind velocity, wind direction, and responses at midspan of main girder. From the result of FFT, the $1^{st}$ mode shape of the bridge is antisymmetric and the $2^{nd}$ is symmetric. Also, the dominant vibration of the bridge is the $2^{nd}$ vertical mode. According to these results, the $2^{nd}$ vertical vibration mode of this Nielsen arch bridge is prior to the first for the estimation of wind resistance capacity.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.29 no.4
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• pp.57-65
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• 2013

Assessment of uncertainties of loads and resistances is prerequisite for the development of load and resistance factor design (LRFD). Many previous studies related to resistance factor calculations of piles were conducted for short or medium span bridges (span lengths less than 200m) reflecting the live load uncertainty for ordinary span bridges. In this study, by using a revised live load model and its uncertainty for long span bridges (span lengths longer than 200m and shorter than 1500m), resistance factors are recalibrated. For the estimation of nominal pile capacity (both base and shaft capacities), the Imperial College Pile (ICP) design method is used. For clayey and sandy foundation, uncertainty of resistance is assessed based on the ICP database. As long span bridges are typically considered as more important structures than short or medium span bridges, higher target reliability indices are assigned in the reliability analysis. Finally, resistance factors are calculated and proposed for the use of LRFD of driven piles for ordinary span and long span bridges.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.28 no.2
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• pp.161-168
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• 2015

Horizontally curved bridges are subjected to torsional loads by their vertical dead loads only as well as eccentric loads, which cause negative reactions at supports. In this paper, effects of bridge curvature on vertical reactions at supports are investigated for 48.8 m length simple span steel box girder bridges with elastomeric bearings by varying curvature angle from 0.49 to 1.35 rad. In order to expect magnitude and direction of reactions including possibility of negative reactions, reaction evaluation equations have been analytically developed by separating a superstructure of curved bridge into independent components. Concrete slabs and bottom flanges in steel box section are assumed geometrical annular sectors in area dimension, and top flanges and webs that have very narrow projected areas are assumed geometrical arcs in line dimension. Proposed equations have relatively simple forms and prediction values are on very good agreement with those from finite element analyses by difference of 1% order.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.20 no.1
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• pp.111-119
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• 2017

In this study, deflection limits based on the vibration serviceability of guideway structures are proposed considering maglev train-guideway interaction. Equations of motion are derived for a simplified maglev railway. Feedback constants for the control of the electromagnetic force for levitation are optimized in order to minimize the airgap fluctuations. Deflection limits for a guideway are calculated for various operating speeds of a maglev train, span lengths of a guideway, and natural frequencies and damping ratios of the second suspension in order to satisfy the serviceability criteria for airgaps and for the vertical acceleration of a cabin. From the analysis results, proposed are requirements for the second suspension of maglev trains and deflection limits for guideway structures.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.35 no.6
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• pp.1413-1420
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• 2015

On the design phase of small size bridge, owing to the lack of related guidelines or standards to determine a superstructure type of bridge, many designers tend to select the type depending on expert's experience and knowledge. Moreover, recently, as types of bridge superstructure become diverse and more conditions need to be considered in the project, the decision makes process become complex. This research covered the selection of a superstructure type of a middle or small size bridge with span length of about 50m, which frequently built for national roadway, selecting type of bridge superstructure more systematic way rather than the existing ways to compare construction methods or to depend on expert's experiences. This study proposes to build a bridge superstructure type selection model using one of the techniques of artificial intelligence techniques SVM by applicability of the model examined through the verification of the actual case.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1541-1545
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• 2009

홍수 기간 중 부유잡목에 의한 수위상승 원인은 크게 상류부에서 이송되어진 유송잡물에 의한 교량 등의 수공구조물에 집적으로 인한 통수능 부족에 의하여 발생되는 수위상승과 하천내 수공 구조물의 부적절한 설계 및 시공으로 인한 수위상승으로 구분되어 진다. 현재 교량의 여유고 산정에 사용되는 홍수위는 통수능을 고려하지 않은, 하천정비계획에 사용되는 홍수위를 적용하고 있으며, 다만 통수능의 확보를 위하여 경간장에 대한 제한을 두고 있을 뿐이다. 중소하천에 위치하는 교량의 경우, 여유고 확보에 대한 기준을 적용함에 있어서 교량이 위치한 하천 단면에서의 통수능의 영향이 고려되어야 유수의 월류에 대한 위험성을 줄일 수 있다. 더욱이 하천설계기준(2005)에서는 고정 홍수량에 의한 여유고 산정치를 제안하고 있을 뿐이기 때문에, 하천설계기준에서 교량과 관련된 여유고도 하상변동과 만곡부에 의한 수위 상승, 유송잡물에 의한 통수능 영향, 계산오차 등을 고려하여 충분한 여유고를 확보하도록 보완할 필요가 있다. 본 연구에서는 부유잡목에 의한 수위상승 원인을 분석을 하고, 이에 따른 수리모형실험을 통하여 부유잡목의 높이/폭(H/B)변화에 의한 수위상승, 부유잡목의 형태별 수위상승, 교각사이 개도비에 따른 수위 상승량을 산정하여 기존의 여유고에 대한 추가적인 여유고를 확보하여 홍수시 통수능을 확보하고자 하였다. 부유잡목의 형태에 따른 수위상승량을 산정하기 위하여 개도비를 70%로 고정한 후, Fr수를 변화시켜 부유잡목의 높이/폭(H/B) 형태에 따라 산정한 결과, 부유잡목이 존재하지 않는 상태에 비하여 부유잡목에 의한 영향으로 인한 수위증가율이 Fr값이 클수록 더욱 크게 나타났으며, 부유잡목이 동일면적인 경우 폭(B)에 비하여 높이(H)가 커질수록 수위 상승이 크게 나타났다. 또한, Fr수 변화에 따른 최고수위 상승율을 구하였을 때, 상류조건에서 Fr < 0.5 인 경우는 기존 여유고에 대하여 최대 10%의 여유고를 추가 확보하며, 0.5 < Fr < 1 인 경우는 기존 여유고에 대하여 최대 20%의 여유고를 추가 확보하도록 설계하는 것이 바람직하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.963-966
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• 2008

본 연구에서는 최근까지 유사관측을 수행하고 있는 금강본류 하도구간의 금남$\sim$공주 지점을 대상으로 하였다. 분석을 위하여 이 지점의 총유사량 산정에 영향을 미치는 부유사량 관측 및 수위, 유량과 같은 하천 흐름 등에 관한 과거의 자료를 수집 정리 하였다. 본 연구에서 적용하고자 하는 교량의 교각에 대한 기하학적 형상은 원형, 정사각형, 정팔각형, 장방형으로 하였으며 분석 모형은 SED2D-WES 모형을 이용하여 유역에 대한 교각의 형상이 미치는 영향에 대하여 연구 하였다. 그 결과 지름이 6m, 경간장 57m인 원형교각의 경우 교각에서 약 14.3m 떨어진 곳에서 최고 유속 0.75m/s가 발생되었으며, $6{\sim}6m$의 정사각형교각의 경우 교각으로부터 약 15.8m떨어진 곳에서 0.68m/s의 최대 유속이 발생하고 $6{\sim}6m$ 정팔각형교각의 경우 교각으로부터 약 16.2m떨어진 곳에서 0.65m/s의 최대유속이 발생하고, 마지막으로 $3{\sim}6m$ 장방형교각의 경우 교각으로부터 약 21m 떨어진 구간에서 0.63m/s의 최고 유속이 발생하는 것으로 나타났다. 대상유역의 길이가 길고, 유속이 낮으므로 유출지점까지 흘러내려가는 유사량보다 하천내에 유입된 유사가 그대로 퇴적되는 경우가 많아 24시간 분석결과 하상변동량은 퇴적량과 침식량을 합하여 약 0.22%정도 변동되는 것으로 나타났으며, 교각형상에 따른 하상변동특성으로 원형교각의 경우 세굴이 일어나는 지점은 교각에서 약 16.88m떨어진 지점까지 하상변동이 일어났으며, 정사각형 교각의 경우 교각에서 약 10.96m떨어진 지점까지, 정팔각형 교각의 경우 교각에서 약 6.32m떨어진 지점까지, 장방형 교각의 경우 교각에서 약 18.23m떨어진 지점까지 하상변동이 나타남을 알 수 있었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.72-72
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• 2011

산업의 발달과 건설재료의 개발 및 설계 시공 기술의 급속한 발전으로 더 가볍고 더 긴 경간을 가진 교량이 건설되고 있다. 그러나 교량이 더 길어지고 가벼워질수록 풍하중에 의한 영향은 더욱 크게 받게 되어 여러 종류의 피해를 입게 된다. 이제는 어느 정도 잘 알려진 1940년에 발생한 Tacoma Narrow교의 붕괴사고는 내풍 설계의 필요성을 극단적으로 보여주는 대표적인 예로서 본격적인 내풍 공학 연구에 시발점이 되었다. 현재까지 아직 시공은 되지 않았으나 기본 설계 및 내풍안정성 평가가 완료되 주경간장 3,300m의 Messina교 및 2,800m의 일본해협횡단도로 프로젝트 초장대 현수교(안)의 출현까지 짧은 기간 동안 비약적인 기술 성장을 이루고 있다. 장대교량의 설계시 많은 풍동실험을 거쳐서 내풍안정성이 뛰어난 단면을 찾게 된다. Akashi교의 경우에도 트러스, 싱글박스, 트윈박스 등의 다양한 단면에 대한 풍동실험을 수행한 끝에 최종적으로 트러스 단면을 선택하였다. Great Belt교에서는 싱글박스 단면을 대상으로 다양한 단부 각도에 대한 결과를 바탕으로 최종 단면을 선정하였다. Stonecutter 교에는 트윈박스를 채용하여 기존 싱글박스를 뛰어넘는 도약을 단행하였다. 그리고 Messina교의 경우에는 약 20년에 걸쳐서 설계를 진행해 오면서 점진적으로 단면을 개선하여 최종적으로 트리플박스 단면을 채택하였다. 국내에서도 광양대교의 설계시 싱글박스에서 시작하여 트윈박스의 간격 최적화를 통하여 최종단면을 도출하였다. Akashi교는 최장경간장을 자랑하지만 고전적인 트러스 단면을 사용함으로써 Great Belt교, Stonecutter교, Messina교 등과 같이 혁신적인 단면을 채택한 교량에 비하여 상대적으로 기술적 가치를 인정받지 못하고 있다. 따라서 새로운 내풍 단면의 개발은 교량 설계를 위한 실용적인 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 경제적이고 내풍안정성이 우수한 도전적인 현수교 단면을 개발하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 먼저 교량 계획 단계에 필요한 자료를 제공하기 위하여 기존 강박스 현수교의 제원을 수집하고 그 특성을 분석하여 각종 구조 변수들이 내풍안정성에 미치는 상대적인 영향을 평가하고, 근사적으로 고유진동수를 추정할 수 있는 추정식을 제시하였다. 그 다음으로 초장대 현수교 단면을 개발하기 위하여 다양한 풍동실험을 수행하고 가능한 단면 형상을 제시하였다.