• Title/Summary/Keyword: 동적하중 증가계수

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Estimation of Dynamic Load Amplification Factors under Various Roughness Indices and Vehicle Classes (주행차량의 종류와 아스팔트 콘크리트 포장 평탄성에 따른 동적하중 증가계수 산정)

  • Choi, Jun-Seong;Seo, Joo-Won;Kim, Jong-Woo
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.14 no.2
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    • pp.29-36
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    • 2012
  • In this study, frequently passing vehicles with two, three, four, and five axles were chosen through traffic volume analysis in Kyung-In Expressway in order to analyze how the road roughness and vehicle speed affect on the dynamic loads for roads in various vehicle classes. Dynamic loads according to chosen vehicles are estimated by TruckSim program. Dynamic load amplification factor is ratio between dynamic and static loads, and it is also determined for each vehicle classes. From the result of dynamic loads estimated by the dynamic load amplification factor, it is shown that for three-axles vehicle, when IRI is 3.5 and vehicle speed is 100km/hr, asphalt pavements receive additional 36% of static loads in maximum. The analysis of the amplification factor according to each vehicle classes also indicates that the amplification factor increases as the distance between the axles becomes smaller and each axle receives more loads.

Analysis of dynamic downpull force on underflow type floating gate (부력식 수문의 동적 하향력 분석)

  • Lee, Ji Haeng;Han, Il Yeong;Choi, Heung Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.78-78
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    • 2018
  • 자동수문이란 설정된 관리수위 이하에서는 수문이 개방되지 않고, 유량이 증가하여 관리수위 이상이 되면 수문이 개방되어 관리수위까지 방류하게 되면 다시 수문이 닫히게 되어 자동으로 관리수위를 유지한다는 것을 의미한다. 이러한 연직 자동수문의 방류특성이 수동식 연직수문과 다른 점은 유량에 따라서 수문 개방고의 증감과 수문개폐가 자동으로 이루어진다는 것이다. 따라서 자동수문의 운영 중 수문개방고의 거동과 자동개폐 시점을 예측하는 것은 정밀한 수문설계를 위해 매우 중요하다. 수문 개방 시 흐름이 정지되어있다고 가정하면, 정수압 상태의 부력이론에 의한 부력수문의 개방고는 어렵지 않게 계산할 수 있다. 그러나, 흐름이 정지되어 있다가 수문의 하단으로 방류가 시작되면 수문 선단을 포함한 주변에 압력 차이로 인해 동수압 하중이 발생하게 되어 수문에 진동을 유발하고, 수문개방을 억제하는 힘이 발생하여 수문 운영에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 부력식 수문의 모형실험을 통하여 정수압 상태의 부력이론에 의한 수문 개방율과 측정에 의한 수문 개방율을 비교하였으며, 압력계수를 이용하여 이론과 측정 수문 개방고의 차이는 동적하중에 의한 효과임을 확인하였다. 모형실험에서 측정된 자료와 수치모형 ANSYS - Fluent의 사용성을 검증하였고, 부력식 수문의 형상에 따른 동적하중을 분석하였다. 수문 형상비는 0.24~1.09로 설정하였고, 분석결과 부력식 수문은 수문 개방율이 커짐에 따라 압력계수는 감소하는 경향을 보였으며, 동적하중은 증가하는 경향을 보였다. 또한, 부력식 수문의 형상비에 따라서는 형상비가 증가함에 따라 동적하중이 감소하는 관계를 확인하였다.

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Dynamic Amplification Factor of Concrete-Filled Tubular Arch (CFTA) Girder due to the Effects of Moving Vehicles and PT Tendons (이동차량 및 PT 텐던 영향에 따른 CFTA 거더의 동적증폭계수 비교)

  • Roh, Hwa-Sung;Hong, Sang-Hyun;Lee, Sang-Yun;Park, Kyung-Hoon;Lee, Jong-Seh
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.743-746
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    • 2011
  • 본 연구에서는 유한요소해석을 이용하여 차량속도 및 긴장재의 설계에 따른 CFTA 거더의 동적거동 및 동적증폭계수를 분석하였다. 긴장재의 해석변수로서는 긴장재의 양과 긴장력을 고려하였으며 차량하중은 도로교설계기준의 DB-24 하중을 선택하였다. 차량하중은 3축-2트랙에 작용하는 등가절점하중으로 변환하여 속도에 따라 시간함수로 모델링하였다. 긴장재의 양은 외측 �� 내측 덕트의 유무에 따라 변화시켰으며 긴장력은 설계긴장력의 0%에서 100%까지 25%씩 증가시켰다. 차량속도는 40km/hr에서 100km/hr까지 20km/hr씩 증가시켰으며, 해석결과 긴장재의 긴장력 변화는 거더의 동적거동에 영향을 주지 않았으며 초기처짐에만 영향을 주었다. 긴장재의 양에 따라서는 거더의 동적거동이 다르게 나타났으며 긴장재의 양이 적을 수록 동적처짐은 증가하였다. 이를 바탕으로 거더의 동적증폭계수(DAF)를 산출하였으며, 이 결과 긴장재가 없는 경우에도 도로교표준시방서에서 정한 기준 값보다 매우 작은 거동을 보였다.

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Rigid-Body-Spring Network with Visco-plastic Damage Model for Simulating Rate Dependent Fracture of RC Beams (Rigid-Body-Spring Network를 이용한 RC 보의 속도 의존적 파괴 시뮬레이션)

  • Lim, Yun-Mook;Kim, Kun-Hwi;Ok, Su-Yeol
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.265-268
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    • 2011
  • 하중 속도에 따른 콘크리트 재료의 역학적 특성은 구조물의 동적파괴거동에 영향을 미친다. 본 연구는, rigid-body-spring network를 이용하여 파괴해석을 수행하고, 거시적 시뮬레이션에서 속도효과를 표현하기 위하여 점소성 파괴모델을 적용하였다. 보정을 위해서 Perzyna 구성관계식의 점소성 계수들이 다양한 하중속도에 따른 직접인장실험을 통해서 결정되었다. 동정상승계수를 이용하여 하중 속도가 증가함에 따른 강도 증가를 표현하였고 이를 실험결과와 비교하였다. 다음으로 느린 하중속도와 빠른 하중속도에 따라 단순 콘크리트 보와 철근 콘크리트 보에 대한 휨 실험을 수행하였으며, 하중 속도에 따라서 서로 다른 균열 패턴을 관찰할 수 있었다. 빠른 하중은 보의 파괴가 국부적으로 나타나게 만드는데, 이는 속도 의존적 재료의 특성 때문이다. 구조적인 측면에서, 보강재는 느린 하중속도에서 균열의 크기를 줄이고 연성을 높이는 데 큰 영향을 미친다. 본 논문은 속도 의존적 거동에 대한 이해와 동적하중에 대한 보강효과를 제시한다.

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Cyclic Strength and Deformation Characteristics of Marine Cohesive Soil (해성 점성토의 동적 강도 및 변형 특성)

  • Kim, Yong-Seong;Seo, Min-Woo;Oh, Sang-Eun
    • Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.54 no.3
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    • pp.159-168
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    • 2012
  • 본 연구에서는 해성 점성토에 대하여 반복 삼축시험을 실시하고 응력-변형률 관계 및 유효응력경로 특성 분석을 통해 동적 변형 및 강도 특성을 조사하였다. 시험에 사용된 시료는 일본 도쿠시마현의 코마츠시마 항 인근에서 채취된 점성토이며, 반복 삼축시험으로 동적 비배수 삼축시험, 동적 비배수 삼축시험 후 동적 삼축변형시험, 다단계 동적 비배수 삼축시험, 동적 삼축 변형시험 등 4종류의 시험을 수행하고, 시험 주파수로서 0.1 및 0.01 Hz을 적용하였다. 본 연구 결과 0.01 Hz로 수행된 동적 삼축시험 결과는 0.1 Hz로 수행된 삼축시험 결과보다 평균유효응력의 감소량이 크며, 반복 하중은 해성 점성토의 구조적 약화를 초래하고 초기 거동시 발생하는 간극수압과 밀접하게 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한 미소변형률 영역에서 등가 탄성계수는 시험 횟수가 증가함에 따라 점차 감소하며, 감쇠비는 점차 증가하는 것으로 보아 변형계수는 반복 하중으로 인한 전단변형률의 축척에 따른 변형률 의존 거동에 관련하는 것으로 판단된다.

Nonlinear Dynamic Behavior of Temporary Rail Considering the Effect of Vibration (진동영향을 고려한 가시설 레일의 동적 거동 특성)

  • Lim, Hyung Joon;Ryu, Dong Hyeon;Won, Jong Hwa;Kim, Moon Kyum
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.2A
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    • pp.171-178
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    • 2008
  • The object of this study is to propose a rate of vibration increase in the analysis of temporary rail non-fixed in the vertical direction and characterize the nonlinear dynamic behavior of temporary rail while considering longitudinal and latitudinal load, vibration and lifting. The rate of vibration increase is proposed through measurement of an actual structure that is largely affected by loading and vibration of the superstructure. Dynamic behavior was additionally characterized by the dynamic response resulting from nonlinear dynamic finite element analysis with vehicle loading, including the rate of vibration increase. As a result, the rate of vibration increase by the vibration of an Auto Bar Machine is determined as 7% and the maximum stress in the analysis of the nonlinear rail is increased 14.5% over that of linear rail, and temporary rail is shown to be very sensitive to the velocity of the superstructure.

Investigation of Impact Factor and Response Factor of Simply Supported Bridges due to Eccentric Moving Loads (이동하중의 편측재하에 따른 단순교의 충격계수 및 응답계수 변화 분석)

  • Hong, Sanghyun;Roh, Hwasung
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.22 no.6
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    • pp.105-113
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    • 2018
  • The proposed model to predict the bridge load carrying capacity uses the impact response spectrum. The spectrum is based on Euler-Bernoulli beam and the center of the bridge width for the moving load location. Therefore, it is necessary to investigate the eccentric moving load effects on the impact factor and response factor. For this, this study considers 10 m width and two-lane simply supported slab bridges and performs the moving load analysis to investigate the variations of peak impact factor and corresponding response factor. The numerical results show that the eccentric load increases both the static and dynamic displacements, but the impact factor is decreased since the incremental amount of static displacement is bigger than that of dynamic displacement. However, the difference of the impact factors between the center and eccentric loadings is small showing less than 0.5%p. In the response factor, the eccentric loading increases both the static and dynamic response factors, compared to the center loading. The difference of the response factor is only 0.18%p. It shows that the eccentric loading has very small effects on the response factor, thus the impact factor response spectrum which is generated based on the center moving load can be used to determine the response factor.

Estimation of Dynamic Response of Advanced Composite Material Decks for Bridges Application under Various Vehicle Driving Velocities (복합재료 교량 바닥판의 주행속도에 따른 동적응답 평가)

  • 천경식;장석윤
    • Composites Research
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    • v.16 no.6
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    • pp.23-32
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    • 2003
  • Applications of advanced composite material in construction field are tending upwards and development of all composite material bridges is making progress rapidly in home and abroad due to their high strength to weight ratio. This paper formulated the dynamic responses of the laminated composite structures subjected to moving load and analyzed the various dynamic behaviors using the finite element method. The nondimensionalized natural frequencies of a simply supported square-laminated composite plate are considered for verifications. Mode superposition and Newmark direct integration method are applied for moving load analysis. For structural models, dynamic magnification factor calculated for various velocities of the moving load and displacements characteristics of laminated composite structures due to the moving load are investigated theoretically Numerical results are presented to study the effects of lamination scheme, stacking sequence, and fiber angle for laminated composite structures during moving load. The various results on moving load and lamination through numerical analysis will present an important basic data for development and grasp the behavior of all composite material bridges.

Dynamic Behavior of Direct Fixation Track on Yeongjong Grand Bridge (영종대교 강직결 궤도구조의 동적거동에 관한 연구)

  • Choi, Jung-Youl;Lee, Kyu-Yong;Chung, Jee-Seung;Ahn, Dae-Hee;Kim, Soo-Hyung
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.6 no.3
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    • pp.443-448
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    • 2020
  • In this study, field measurements were performed to analyze the effects of train types (AREX, AREX Express, KTX, KTX-Sancheon) and train speeds on the dynamic behavior of the direct fixation track structure on Yeongjong grand bridge by bridge type (truss bridge, suspension bridge). Based on field measurement results, the track impact factor and train running stability (coefficient of derailment, Rate of wheel load reduction, lateral displacement of rail head) are compared with domestic and foreign standards and regulations to influence the dynamic behavior of direct fixation track. As a result, the differences in the dynamic behavior of the direct fixation tracks by the type of bridges of Yeongjong bridge are not significant, but it was analyzed that these were more directly affected by the magnitude of the train load. Therefore, it is necessary to establish the reinforcement plan of the direct fixation track structure on Yeongjong grand bridge in consideration of the increase of the track impact factor and dynamic track force.

Deformational Characteristics of Dry Sand Using Resonant Column / Torsional Shear Testing Equipment (공진주/비틂 전단(RC/TS)시험기를 이용한 건조 사질토의 변형특성)

  • 김동수
    • Geotechnical Engineering
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    • v.11 no.1
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    • pp.101-112
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    • 1995
  • Deformational characteristics of soils, often expressed in terms of shear modulus and material damping ratios, are important parameters in the design of soil-structure systems subjected to cyclic and dynamic loadings. In this paper, deformational characteristics of dry sand at small to intermediate strains were investigated using resonant column/torsional shear(RC 175) apparatus. Both resonant column(dynamic) and torsional shear (cyclic) tests were performed in a sequential series on the same specimen. With the modification of motion monitoring system, the elastic zone, where the stress strain relationship is independent of loading cycles and strain amplitude, was veri tied and hysteretic damping was found even in this zone. At strains above cyclic threshold, shear modulus increases and damping ratio decreases with increasing number of loading cycles. Moduli and damping ratios of dry sand are independent of loading frequency and values obtained from pseudostatic torsional shear tests are Identical with the values from the dynamic resonant column test, provided the effect of number of loading cycles is considered in the conlparison. Therefore, deformational characteristics determined by RC/TS tests may be applied in both dynamic and static analyses of soil-structure systems.

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