• 한국조경학회지
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• 제38권3호
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• pp.75-82
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• 2010

본 연구는 경의선 폐철구간 공원화 사업 구간 중 양화로 지역을 대상으로 경관시뮬레이션을 이용하여 도시교량경관의 시각적 특성을 평가하였다. 기존의 논문들은 선호도 평가를 통해서 설계방향만을 제시하였을 뿐 교량 시공 시 실질적인 경관 설계에 대한 사례 및 설계과정에 대한 연구 등은 이루어지지 않았다. 이러한 문제점으로 인하여 실제로 직접적인 교량 경관 설계에 활용하기에는 미흡하다. 본 연구는 교량 시공이 이루어질 가능성이 있는 대상지를 찾아서 주위 환경과 교량 형식에 따른 교량경관의 이미지를 평가하고, 선호도를 분석하여 교량 경관설계 시 이용 가능한 이론적 기초자료를 제시하는데 그 의의를 찾을 수 있다. 경관시뮬레이션에 사용된 배경경관은 도시경관이며 시뮬레이션을 할 대상교량은 거더교, 아치교, 트러스교, 사장교, 현수교 5개의 교량 유형을 대상으로 하였다. 대상교량은 설계도면을 바탕으로 하여 교량형태를 선정하였으며, 유형의 형태는 각 교량유형에 적합하고 그 특성이 뚜렷하면서도 일반적인 형태로 선정하였다. 연구결과를 요약해 보면 다음과 같다. 배경경관에 거더교를 제외한 나머지 교량을 도입하면 시각적 선호에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 선정된 배경경관의 이미지 평가에서는 '인공적인' 이미지가 높게 평가된 것으로 분석되었다. 거더교 도입경관의 이미지 평가에서는 '안정한', '질서있는' 이미지가 높게 평가되었으며, 아치교 도입경관의 이미지 평가에서는 '안정한', '아름다운', '질서있는', '흥미로운' 이미지가 높게 평가되었다. 트러스교 도입경관 이미지 평가에서는 '아름다운', '안정한', '질서있는' 이미지가 높게 평가되었으며, 사장교 도입경관 이미지 평가에서는 '자연적인', '조화로운', '질서있는' 이미지를 제외한 나머지 이미지에서 높게 평가된 것으로 분석되었다. 그리고 현수교는 '자연적인' 이미지를 제외한 모든 면에서 높은 평가를 나타내었다. 교량설계 시 교량형태가 주변 환경의 시각적 선호도에 높은 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, 경관설계 시 교량형태와 주변 환경을 함께 고려한 경관계획의 수립이 필요한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 경관성에 대한 교량형태 만을 연구하였으나, 안정성, 경제성, 시공성 등 교량설계 시 여러 가지 중요한 변수들이 존재하므로 추후 연구에서는 이들과 함께 복합적으로 분석, 연구되어 적절한 교량형태가 선정될 수 있도록 해야 할 것이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권3호
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• pp.683-698
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• 2015

Railroad bridges form an integral part of railway infrastructure throughout the world. To accommodate increased axel loads, train speeds, and greater volumes of freight traffic, in the presence of changing structural conditions, the load carrying capacity and serviceability of existing bridges must be assessed. One way is through system identification of in-service railroad bridges. To dates, numerous researchers have reported system identification studies with a large portion of their applications being highway bridges. Moreover, most of those models are calibrated at global level, while only a few studies applications have used globally and locally calibrated model. To reach the global and local calibration, both ambient vibration tests and controlled tests need to be performed. Thus, an approach for system identification of a railroad bridge that can be used to assess the bridge in global and local sense is needed. This study presents system identification of a railroad bridge using free vibration data. Wireless smart sensors are employed and provided a portable way to collect data that is then used to determine bridge frequencies and mode shapes. Subsequently, a calibrated finite element model of the bridge provides global and local information of the bridge. The ability of the model to simulate local responses is validated by comparing predicted and measured strain in one of the diagonal members of the truss. This research demonstrates the potential of using measured field data to perform model calibration in a simple and practical manner that will lead to better understanding the state of railroad bridges.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.511-520
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• 2007

본 연구는 복합재료 교량시스템의 규준 정립을 위한 연구로서 실제 설계 시공되어진 복합재료 교량의 정밀해석수행과 이를 통한 복합재료 교량의 파괴거동 및 설계기준 등을 조사하는데 그 목적이 있다. 본 연구의 효율적인 연구를 위하여 실제 미국 NEW YORK주 내에 설계 시공되어있는 Noncomposite-FRP 복합재료 교량을 대상으로 해석적 연구를 수행하였으며 본 연구에서 사용된 해석적 모델을 토대로 실제 미국에서 기 수행되어진 교량 거동에 관한 해석 및 실험하중 평가와 그 결과를 비교하였다. 특히 국내 복합재료 교량의 해석적 설계기준 평가를 위하여 보다 실질적이고 정확한 파괴모드의 조사 및 분석이 요구되어지므로 본 연구에서는 이를 위하여 기존의 해석적 연구에서 가벼운 중량으로 인하여 무시되었던 자중의 영향과 각 적층 layer에 설계된 ply orientation을 고려하여 해석하였다. 그 결과 자중을 고려한 복합재료 패널들의 경우, 제작 결함에 따른 이음부 파괴가 없을 경우 교량 상부 구조 중 횡축 보에서의 국부 좌굴 파괴가 교량의 파괴를 지배할 것으로 본 연구결과에서 예측되었다. 이는 복합재료 교량 제작 시 복합재료 상판 패널과 보의 이음부가 Noncomposite로 제작되는 경우 실제 제작되어진 복합재료 상판의 고 강성에 의하여 재하 하중에 의한 하부 강재 거더 좌굴이 선행되는 것으로 판단된다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.443-448
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• 2020

본 연구에서는 영종대교를 구성하고 있는 교량형식(트러스교, 현수교)별 열차종류(AREX, AREX Express, KTX, KTX-Sancheon) 및 열차속도가 강직결 궤도구조의 동적거동에 미치는 영향을 분석하고자 현장측정을 수행하였다. 현장측정결과를 바탕으로 궤도충격계수 및 열차주행안정성(탈선계수, 윤중감소율, 레일두부횡변위)을 국내, 외 관련기준 및 법규와의 비교하여 영종대교 교량상 강직결 궤도구조의 동적거동에 영향을 미치는 열차하중 및 속도의 효과를 분석하였다. 연구결과, 영종대교 교량형식별 궤도의 동적거동의 차이는 뚜렷하지 않으나 열차하중의 크기에 보다 직접적인 영향을 받는 것으로 분석되었다. 따라서 향후 열차속도 증가에 따른 궤도충격계수의 증가와 이에 따른 궤도부담력의 증가수준을 감안한 영종대교 강직결 궤도구조의 보강방안 수립이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.557-562
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• 2003

The responses of the floor system of a railway bridge are investigated for fatigue life prediction of damaged members using fracture mechanics approach. Numerical analysis of the structure is performed in order to see the influence of track-structure interaction and continuity of the truss connection on the response of the bridge members. Fatigue crack growth analysis is carried through equivalent stress obtained from time-history analysis. The results of time-history analysis agree with measured responses. The fatigue propagation life increases as the curvature in the coped stringer increases.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.544-551
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• 2003

Despite the number of steel bridges being under in service more than 50 years reaches about $50\%$ in present, the Quantitative estimation in maintenance on steel railway bridges is not possible because a ton of the field data in the bridges have not been plentifully accumulated. Therefore a series of field tests on the steel plate girder bridge and steel truss bridge, the typical types of steel railway bridges, are executed, and the stress characteristics according to the structural types of the bridges are Quantitatively estimated in this study.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.749-752
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• 1996

A computer program was developed for the static analusis of a bridge expansion joint mechanism, which is called lazy-tong joint. I t was modelled as a plane truss and statically determinate structure under the assumption of small expansion in bridge girder. The applied load was assumed as a maxium wheel load exerted by a 40th tandem axied tractor-semitrailer truck. By using the developed computer program, reaction forces, axial and bending stresses, deflections, and critical buckling load, etc. of each structural member were analyzed. And they showed good agreement with those analyzed by the comercial F.E.M S/W, ANSYS.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제1권3호
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• pp.381-396
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• 2008

The aerostatic instability of cable-supported bridges is studied, with emphasis placed on modeling of the geometric nonlinear effects of various components of cable-supported bridges. Two-node catenary cable elements, which are more rational than truss elements, are adopted for simulating cables with large or small sags. Aerostatic loads are expressed in terms of the mean drag, lift and pitching moment coefficients. The geometric nonlinear analysis is performed with the dead loads and wind loads applied in two stages. The critical wind velocity for aerostatic instability is obtained as the condition when the pitching angle of the bridge deck becomes unbounded. Unlike those existing in the literature, each intermediate step of the incremental-iterative procedure is clearly given and interpreted. As such, the solutions obtained for the bridges are believed to be more rational than existing ones. Comparisons and discussions are given for the examples studied.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.97-105
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• 1997

A methodology to identify a baseline modal model of a complicated 3-D structure using limited structural and modal information is experimentally examined. In the first part, a system's identification theory for the methodology to identify, baseline modal responses of the structure is outlined. Next, an algorithm is designed to build a generic finite element model of the baseline structure and to calibrate the model by using only a set of post-damage modal parameters. In the second part, the feasibility of the methodology is examined experimentally using a field-tested truss bridge far which only post-damaged modal responses were measured for a few vibration modes. For the complex 3-D bridge with many members, we analyzed to identify unknown stiffness parameters of the structure by using modal parameters of the initial two modes of vibration.

• Smart Structures and Systems
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• 제30권6호
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• pp.673-686
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• 2022

Deep learning algorithms for Structural Health Monitoring (SHM) have been extracting the interest of researchers and engineers. These algorithms commonly used loss functions and evaluation indices like the mean square error (MSE) which were not originally designed for SHM problems. An updated loss function which was specifically constructed for deep-learning-based structural damage detection problems has been proposed in this study. By tuning the coefficients of the loss function, the weights for damage localization and quantification can be adapted to the real situation and the deep learning network can avoid unnecessary iterations on damage localization and focus on the damage severity identification. To prove efficiency of the proposed method, structural damage detection using convolutional neural networks (CNNs) was conducted on a truss bridge model. Results showed that the validation curve with the updated loss function converged faster than the traditional MSE. Data augmentation was conducted to improve the anti-noise ability of the proposed method. For reducing the training time, the normalized modal strain energy change (NMSEC) was extracted, and the principal component analysis (PCA) was adopted for dimension reduction. The results showed that the training time was reduced by 90% and the damage identification accuracy could also have a slight increase. Furthermore, the effect of different modes and elements on the training dataset was also analyzed. The proposed method could greatly improve the performance for structural damage detection on both the training time and detection accuracy.