• Smart Structures and Systems
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• 제30권6호
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• pp.571-582
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• 2022

Optimal life-cycle management is a challenging issue for deteriorating regional bridges. Due to the complexity of regional bridge structural conditions and a large number of inspection and maintenance actions, decision-makers generally choose traditional passive management strategies. They are less efficiency and cost-effectiveness. This paper suggests a deep reinforcement learning framework employing double-deep Q-networks (DDQNs) to improve the life-cycle management of deteriorating regional bridges to tackle these problems. It could produce optimal maintenance plans considering restrictions to maximize maintenance cost-effectiveness to the greatest extent possible. DDQNs method could handle the problem of the overestimation of Q-values in the Nature DQNs. This study also identifies regional bridge deterioration characteristics and the consequence of scheduled maintenance from years of inspection data. To validate the proposed method, a case study containing hundreds of bridges is used to develop optimal life-cycle management strategies. The optimization solutions recommend fewer replacement actions and prefer preventative repair actions when bridges are damaged or are expected to be damaged. By employing the optimal life-cycle regional maintenance strategies, the conditions of bridges can be controlled to a good level. Compared to the nature DQNs, DDQNs offer an optimized scheme containing fewer low-condition bridges and a more costeffective life-cycle management plan.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.165-175
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• 2008

철도판형교에 있어 선받침은 사용 중에 많은 문제를 야기하고 있으며, 구조적으로 불안정하다. 기존 선받침의 문제점을 파악하기 위해 수평저항능력 실험을 수행하였다. 유지보수에 용이하고 들림현상에 저항할 수 있는 개선된 스페리칼받침을 개발하여 기존받침을 교체하였다. 개선된 스페리칼받침의 교체성능 실험과 부반력 저항능력 실험이 수행되어, 유지보수 성능 및 부반력 저항능력이 증명되었다. 선받침 상태 및 스페리칼받침으로 교체된 상태에서 판형교의 동적 거동 및 각 교량받침의 동적 거동을 계측하여 거동의 차이를 분석하였다. 이러한 실험 및 분석을 통하여 개선된 스페리칼받침이 철도 판형교에 교량받침으로 사용하기에 적합함을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1025-1028
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• 2008

새만금배수갑문의 노후도 감시시스템이 개발된 알고리듬을 이용하여, 직접 업무관련자들이 사용하는 인터페이스 프로그램으로 정의하고, 중성화에 의한 사용수명의 예측, 염해에 의한 사용수명, 동결융해에 의한 사용 수명의 예측, 그리고 종합적 사용수명 예측을 할 수 있는 자료와 해석 엔진을 갖도록 프로그램 알고리듬을 구성하고, 엔진을 작성하였다. 따라서 새만금배수갑문 노후도 감시 프로그램의 목적은 새만금배수갑문의 노후도 감시를 위한 사용자가 쉽게 사용할 수 있으며, 현재 진행 중인 노후도를 평가, 분석하고 현장폭로시험자료의 입출력에 관한 접근성을 높일 수 있도록 웹기반의 프로그램 구현을 통한 유지관리의 효율화를 목적으로 하고 있다. 새만금배수갑문 보수보강 관리 프로그램의 구성형태를 작성하였는데, 새만금감시 시스템은 크게 관리자 모드와 자료관리, 열화예측, 게시판으로 구성되며, 관리자는 자료의 접근에 대한 허용여부를, 자료 관리는 새만금배수갑문의 배합특성 및 갑문 교각의 설계 자료를 갖도록 하고, 열화예측은 염해, 동결융해, 중성화의 큰 세 가지 원인인자에 대해 열화의 현재와 미래 상태를 예측할 수 있도록 했다. 이를 위한 스토리보드를 작성하고, 이를 이용하여 프로그램을 제작하였다. 노후도 예측시스템을 구성하기 위해 각 원인인자별 정식화하고, 시뮬레이션 될 수 있도록 프로그램을 구성하였는데, 노후도 예측을 위하여 적합한 수치해석 모형(1-D)을 작성하였으며, 웹기반 시스템 개발을 위하여 유지관리 방법, 개보수 방법 등에 관한 데이터베이스 구조설계를 하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.719-726
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• 2005

The optimal design was performed for the bridge superstructure composed of steel box girders and concrete deck considering life cycle cost. The service life of the superstructure was estimated, after load carry capacity curves for steel girder and concrete deck were derived on the basis of condition grade curves and maintenance histories. The object function was determined as life cycle cost, including initial cost, total maintenance cost, disposal cost and user cost, for a period of the estimated service life. The optimal design of the superstructure was performed for the various service lifes. The annual costs were used to compare calculated results and to get the most economical design. Also this paper presents reasonable idea for the use of user cost with uncertainty.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.185-193
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• 2004

현재의 교량의 유지관리 시에 적절한 보수 시기나 최적화된 유지관리 정책을 결정하기 위하여 교량의 성능저하를 정확히 예측하는 것은 가장 중요한 일이다 이률 위해 제안된 방법은 정량적 평가, 마르코프체인, 베이시안 추정법 등으로 구성되었다. 제안된 방법에 따라 국내의 콘크리트 슬래브 교량을 예로서 예측을 하여는데, 기존의 전문가 의견조사 빛 외관조사에 의한 예측보다 좀 더 합리적인 결과를 보여주었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제3권2호
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• pp.221-232
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• 1999

This study investigates the applicability and design scheme of fieldbus network in the measurement system used for precise and safe construction as well as efficient maintenance of bridges. In order to maximize the function and performance of bridge monitoring system, this study introduces the CAN(Controller Area Network), one of the fieldbus protocols, in the measurement system of bridges. This study presents the implementation method of CAN on the monitoring system of bridge, and also proposes a bandwidth allocation scheme for the design of network. The validity of the proposed CAN design method is verified through a simulation experiment. It is shown that the CAN can be readily applicable to the measurement system of bridges.

• 한국안전학회지
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• 제36권3호
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• pp.40-49
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• 2021

This study surveyed damage to small and medium-sized RC slab bridges, the largest in number in Korea. Four common types of damage were identified, and their static and dynamic structural behaviors were examined through structural analysis. The degree of damage was selected as an analysis parameter for three superstructures of RC slab bridges. After structural analysis, a damage assessment process was proposed that can be used as the basis for establishing maintenance yplans for these bridges. The results of the present study can be used for the safety management of RC slab bridges, classified as bridges suspected of safety flaws or requiring maintenance in load-carrying capacity tests.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.12-17
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• 2006

The bridge to be analyzed is a self-anchored suspension bridge which is constructed within the country. Forced vibration test was performed with oscillator for verification of safety, maintenance and management. In this study, the feasibility of deduction was verified with the modified analysis model by comparing natural frequency, natural mode and damping ratio of the real bridge, which are obtained from the vibration test of the whole bridge after construction of 3-dimensional self-anchored cable suspension bridge, with the eigenvalue of analytic computation model and evaluating them. As a result of study, the friction of bridge bearing must be considered to get the natural frequencies of flexural vibration, and evaluating the polar moment of inertia is critical factor in analysis modeling in case of torsional vibration. The logarithmic damping ratio of the test appeared to exceed the ordinary one assumed at the design phase.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.56-64
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• 2013

200m 이하의 아치 교량에서 동적 내풍 안정성은 일반적으로 일본의 Wind Resistant Design Manual for Highway Bridges에 따라 검토된다. 또한 내풍 안정성 검토는 모드 형상에 관계없이 1차 연직 진동수를 적용한다. 일본의 매뉴얼에 따라 설계된 경간장 183m의 닐슨 아치 교량에서 예상치 못한 와류 진동이 발생하였으며 이는 태풍시 교량의 모니터링 시스템에 의해 계측되었다. 본 논문에서는 태풍 발생시에 계측된 풍속, 풍향, 진동 변위와 가속도를 기반으로 닐슨 아치교량의 와류진동 특성을 분석하였다. 분석 결과 1차 연직 진동 모드가 역대칭 형상이고 2차 연직 진동 모드가 대칭 형상인 닐슨 아치교의 경우 와류 진동이 2차 연직 모드에서 지배적이다. 따라서 본 논문에서는 2차 연직 진동 모드가 대칭 형상인 닐슨 아치교의 내풍 안정성 평가시에는 1차 보다 2차 연직 진동 모드가 중요한 설계 요소임을 제시하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.114-123
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• 2012

본 연구는 국내에 시공이 완료되어 공용중인 해안 구조물 중 현수교를 대상으로 그 기하형상을 결정하고, 이를 이용하여 공용 이후의 대상 현수교의 변위를 결정함으로써, 케이블 교량의 안정성을 평가하는데 그 목적을 둔다. 이를 위해 공용 이후 시기별 주경간의 길이, sag, sag 비, 그리고 주탑의 변위를 산정하였다. 이는 대상 현수교 주탑의 거동에 따른 단계별 관리기준과 비교해 볼 때, 대상 현수교가 유지관리기준 범위 내에서 안정적으로 거동하고 있음을 알 수 있었다. 이상과 같이 현수교의 거동을 정확히 파악하기 위해서는 그 기하형상의 결정이 우선시된다. 따라서 공용기간 및 교통량의 증가에 따른 주기적인 실측형상모델의 결정이 필요하며, 이는 현수교 유지관리에 있어서 그 안정성 확보에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.