• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.744-748
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• 2010

4대강 살리기 사업에 있어 하천 준설 및 다목적 보 설치는 주요하천 상 하류의 일괄적인 준설을 통한 통수단면 확보로 홍수 소통능력을 극대화 하고, 친환경적 보설치를 통해 하도정비 실시이후에도 현재의 갈수위 이상의 수위를 유지하면서 홍수피해저감효과를 극대화하는 것을 목표로 한다. 4대강 사업시 콘크리트 형식으로 건설될 다목적 보는 월류식 구조물이지만 보의 저부에서 발생하는 양압력이나 기타 재하 하중과의 조합으로 인해 전도나 활동을 일으킬 수 있는 가능성을 가질 수 있고, 보의 규모가 커지고 가동보 등의 복합적인 형태를 가질 경우 보의 붕괴는 콘크리트 중력식 댐의 붕괴와 비슷한 양상을 가질 것으로 판단된다. 본 연구에서는 월류 구조물이 붕괴되었을때 상 하류 하천에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 자연하천 내의 보 붕괴 및 그에 따른 수위상승으로 인한 제방 붕괴시 실제 범람원에 안정적으로 적용가능한 고정확도 2차원 홍수범람 모형을 평가하였고, 가상하도 및 실험하도에 대한 적용을 실시하였다.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 2009.09a
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• pp.713-727
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• 2009

절토비탈면의 붕괴는 주로 지질구조 적으로 취약한 구간에서 강우, 지진, 발파진동, 굴착 등의 외적인 요인이 작용하였을 때 비탈면의 붕괴가 수반되는 경우가 많으며 내적인 요인으로 작용하는 지질구조는 구조선의 종류에 따라 붕괴규모나 붕괴양상에서 상당한 차이를 보이는 특성을 보인다. 특히, 비탈면 붕괴는 단층이나 점토가 충전된 구조선에서 문제가 많이 발생되고 방향성이 뚜렷한 엽리 및 절리에서 붕괴가 빈번한 실정이다. 단층은 일반적으로 모든 암종에서 나타나는 지질구조이나 특히, 변성암중 편마암에서 붕괴빈도가 빈번하게 발생되고 점토층이 수반되는 경우에 심하다. 본 논문은 공사당시 비교적 규모가 크게 붕괴가 발생된 붕적층 절토 비탈면과 단층파쇄대 및 암질불량의 비탈면의 붕괴사례의 안정검토 사례를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.169-173
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• 2011

본 연구에서는 RANS를 지배방정식으로 하는 3차원 수치모의를 통해 댐 붕괴로 인한 3차원적인 흐름 특징이 지배하는 댐 직하류에서 고립된 장애물로 인한 댐 붕괴파의 전파현상과 이동상 수로에서의 붕괴파의 전파현상, 특히 붕괴파의 비정상성과 불연속성, 붕괴파와 반사파의 영향, 상류 및 사류의 흐름의 혼재와 같은 복잡한 현상을 포함하는 붕괴파의 전파를 해석하였다. 장애물로 인한 댐 붕괴파의 전파 해석 결과, 댐의 순간적인 붕괴로 인해 붕괴파가 형성되고 붕괴파가 장애물에 부딪치면 반사파가 발생하며 이는 다시 수로에 부딪치며 반사되는 과정에서 사류와 상류 및 도수현상이 발생하는 복잡한 흐름 양상을 보인다. 이동상 수로에서의 댐붕괴파 해석 결과 붕괴파 전파는 고정상 수로에서의 붕괴파 전파에 비해 그 전파속도가 느리게 형성되었다. 기존 수리실험 결과와 비교 하였을 때 본 모의결과는 국부적인 수면진동의 모의에서 다소 오차가 발생하고 있으나 대체로 그 경향성은 잘 추적하고 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.36 no.6
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• pp.399-405
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• 2023

This study presents an optimal seismic design method based on genetic algorithms to induce beam-hinge collapse mechanisms in reinforced concrete moment frames. Two objective functions are used. The first minimizes the cost of the structure and the second maximizes the energy dissipation capacity of the structure. Constraints include strength conditions of columns and beams, minimum conditions for column-to-beam flexural strength ratio, and conditions for preventing plastic hinge occurrence of columns. Linear static analysis is performed to evaluate the strength of members, whereas nonlinear static analysis is carried out to evaluate energy dissipation capacity and occurrence of plastic hinges. The proposed method was applied to a four-story example structure, and it was confirmed that solutions for inducing a beam-hinge collapse mechanism are obtained. The value of the column-beam flexural strength ratio of the obtained design was found to be larger than the value suggested by existing seismic codes. A more robust strategy is needed to induce a beam-hinge collapse mode.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.450-453
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• 2009

본 논문에서는 지진하중을 고려하여 충분한 연성거동이 가능하도록 배근한 철근콘크리트 횡하중 저항 골조(내진상세)와 고정하중과 적재하중만을 고려하여 설계한 중력하중 저항 골조(일반상세)를 대상으로 외부기둥과 내부기둥에 연결된 보의 연쇄붕괴 거동을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 일방향 가력실험 결과에 따르면 내진상세의 경우 대변형 상태에서 보의 하단철근의 파단이후 상단 압축철근이 인장력을 부담하면서 전체 보 부재는 축인장력이 작용을 하면서 힘-변위 곡선은 상승하는 현수작용이 발현되었다. 그러나 일반상세의 경우 충분한 현수작용이 발현되기 전에 보의 주근이 정착된 외부기둥 접합부의 파괴로 인하여 저항내력이 감소하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.29 no.3
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• pp.253-260
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• 2016

In this paper, the optimal seismic design method for inducing the beam-hinge collapse mechanism of steel moment frames is presented. This uses the non-dominated sorting genetic algorithm II(NSGA-II) as an optimal algorithm. The constraint condition for preventing the occurrence of plastic hinges at columns is used to induce the beam-hinge collapse mechanism. This method uses two objective functions to minimize the structural weight and maximize the dissipated energy. The proposed method is verified by the application to nine story steel moment frame example. The minimum column-to-beam strength ratio to induce the beam-hinge collapse mechanism are investigated based on the simulation results. To identify the influence of panel zone on the minimum column-to-beam strength ratio, three analytic modeling methods(nonlinear centerline model without rigid end offsets, nonlinear centerline model with rigid end offsets, nonlinear model with panel zones) are used.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.12 no.4
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• pp.367-378
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• 2002

Recently, the number of tunnels on national roads has been increased due to the trend that construction of the large-scaled cut slopes is limited because of the environmental issues. Therefore, the slope failures of tunnel portal have often occurred. The tunnel portal in use has limitations on selection of the countermeasure and construction against slope failure. In the cases of Suanbo hot springs 1 and 2 tunnel portals, seedding was chosen and constructed as the countermeasureof slope failure when the tunnel was first built but collapsed in April, 2002. In this study, the failure sites were examined accurately through the site investigation and an efficient countermeasure according to stability analysis is presented. It is shown that it is very efficient to use resloping for Suanbo hot springs 1 tunnel and concrete buttress, rock anchor to reinforcement countermeasure, and attached rockfall prevention net by dividing the site into 3 sections for Suanbo hot springs 2 tunnel.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1281-1285
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• 2006

하천제방 붕괴시 홍수파가 제내지에서 거동하는 양상을 파악하는 것은 홍수피해를 저감하는 데 있어서 매우 중요하다. 실제 제내지에서의 범람형태에 크고, 작은 영향을 미치는 인자들은 제내지 지형 및 구조물과 초기 제내지범람상태, 하도형태, 홍수수문곡선, 제방붕괴시 붕괴면 경사 및 붕괴시간 등 많이 있으나, 본 연구에서는 제방붕괴폭과 붕괴지속시간에 따른 홍수파의 형태, 유속, 수심, 방향 등의 일반적인 법칙성을 찾고자 한다. 본 연구에서 사용된 실험수조의 전체 크기는 가로 30m, 세로 30m이며, 수조 내부에 제내지, 제방, 하도를 제작하였다. 그림 1에서 보는 바와 같이 하도는 폭 5m, 길이 30m이며, 제내지는 폭 28m, 길이 24m이다. 하도와 제내지의 하상은 수평이며, 시멘트 모르타르로 표면을 처리하였다. 제방붕괴 재현장치는 최대붕괴폭 4m, 높이 0.6m가 되도록 하였으며, 하도의 중간지점에 설치하였다. 하도에서의 초기수심은 $h_o$이며, 제내지는 건조상태이다. 제방붕괴장치의 개방속도는 $0{\sim}18cm/sec$범위에서 조정이 가능하다. 실험결과, 제방붕괴폭과 제방붕괴지속시간은 제내지에서의 홍수파 전면(wave-front)의 이동속도와 제내지에서의 시간별 수심변화에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 제내지에서의 최대수심은 제방붕괴폭과 제방붕괴 지속시간에 의한 영향이 거의 없는 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• v.20 no.3
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• pp.8-16
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• 2007

Bending collapse of light-weight square tubes used for vehicle structure components is a dominant failure mode in oblique collision and rollover of vehicles. In this paper bending performances of aluminum-GFRP hybrid tube beams were evaluated in relation with bending deformation behavior and energy absorption characteristics. Aluminum/GFRP hybrid tube beams fabricated by inserting adhesive film between prepreg and metal layer were used in the bending test. Failure mechanisms of hybrid tubes under a bending load were experimentally investigated to analyze the bending performance as a function of ply orientation and composite layer thickness. Ultimate bending moments and energy absorption capacity of hybrid tube beams were obtained from the measured load-displacement corves. It was found that aluminum/GFRP hybrid tubes could be converted to rather stable collapse mode showing excellent energy absorption capacity in comparison to the pure aluminum tube beams. In particular, the hybrid tube beam with $[0^{\circ}/90^{\circ}]s$ composite layer showed a large improvement by about 78% in energy absorption capacity and by 29% in specific energy absorption.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.21 no.3
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• pp.267-275
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• 2009

This paper presents the behavior of column-removed double-span beams in welded steel moment frames and proposes a simplified nonlinear dynamic analysis method for the preliminary evaluation of progressive collapse potential. The nonlinear finite element analysis and the associated analytical study showed that the column gravity load and the beam span-to-depth ratio govern the maximum dynamic deformation demand of the double-span beams. Based on these results, the concept of a collapse spectrum, which describes the relationship between the gravity load parameter and the maximum chord rotation of the double-span beams, was newly proposed. A procedure for the application of the collapse spectrum to multi-story welded steel moment frames was then suggested. The inelastic dynamic finite element analysis results showed that the proposed method gives satisfactory prediction of the nonlinear progressive collapse behavior of welded steel moment frames.