• 제목/요약/키워드: Conventional Forces

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영종대교 강직결 궤도 및 종형거더 단부의 거동 분석 (Evaluation of Behavior of Direct Fixation Track and Track Girder Ends on Yeongjong Grand Bridge)

  • 최정열;정지승;김준형;이규용;이선길
    • 한국안전학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.45-51
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    • 2016
  • The purpose of this study is to investigate the influence of train-induced end rotation of simple supported track girder on the performance of a direct fixation track system (DFTS) in Yeongjong grand bridge. In this study, the influences of deflection of a DFTS and track girder on dynamic rail-track girder interaction forces for the track girder ends currently employed in airport express lines were assessed by performing field tests using actual vehicles running along the service lines. Therefore, the dynamic displacement of rail and track girder and the fastener stress on the center and ends sections of DFTS were measured for two different trains (AREX and KTX) running in Yeongjong grand bridge. A three-dimensional finite element analysis (FEA) model using the time-history function based on the design wheel load was used to predict the train-induced track and track girder displacement, and the FEA and field test results were compared. The analytical results reproduced the experimental results well within about 3-7% difference in the values. Therefore, the FEA model of DFTS on track girder is considered to provide sufficiently reliable FEA results in the investigation of the behavior of DFTS. Using the analytical and experimental results, the influence of train-induced end rotation of simple supported track girder on the interaction behavior of rail and track girder installed on a simple supported track girder ends, i.e., upward displacement of rail-track girder and the fastener stress, was investigated. It was found that the train-induced end rotation effect of track girder was not significantly affected by the upward displacement of rails and the fastener stresses of track girder ends. Further, the interaction behavior of rail and track girder were similar to or less than that of the general railway bridge deck ends, nevertheless the vertical displacement of track was higher than that of conventional DFTS on the general railway bridge. From the results, the dynamic responses of the DFTS on track girder ends were not significantly affected by the safety and stability of DFTS ends.

자동복원 및 보강 시스템과 결합된 면진받침의 지진거동과 평가 (Seismic Behavior and Estimation for Base Isolator Bearings with Self-centering and Reinforcing Systems)

  • 허종완
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.1025-1037
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    • 2015
  • 지반과 상부 구조물 사이의 경계에서 유연성이 확보된 지진동 격리 받침 시스템을 설치한 후에 전체 구조물의 고유 주기를 연장하고 구조물에 전달되는 지진 가속도를 저감하여 구조물을 보호하는 면진 설계 방식이 최근 건설 현장에서 널리 활용되고 있다. 하지만 도심지의 현대 구조물이 점차 대형화 및 고층화 되면서 기존의 면진 받침을 그대로 사용하기에는 지진 발생시 저항 능력의 부족으로 인한 전단파괴 혹은 잔류변형이 발생하여 구조물의 사용성 향상을 위한 보수 및 붕괴 위험에 따른 철거의 문제점을 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 기존에 주로 사용되는 면진 받침의 저항 강도와 복원성을 향상시키기 위하여 부가적인 개장 시스템을 설치하고 지진 하중에 대한 성능을 평가하고자 한다. 초탄성 형상기억합금 소재의 보강 봉을 납 적층 고무 받침에 설치한 면진 시스템을 설계하고 단자유도 스프링 모델로 모형화하여 지진 데이터를 활용하고 비선형 동적 해석을 실시하였다. 본 연구에서 제안된 면진 시스템이 성능적인 우수성을 입증하기 위하여 기존에 사용된 면진 받침과 여기에 추가로 강재 봉으로 보강된 면진 시스템과의 극한 전단 저항력, 복원성 및 잔류변형 발생 등을 해석을 통하여 비교 평가하였다. 그 결과 초탄성 형상기억합금 소재의 제어 봉으로 보강된 면진 받침이 다른 면진 받침과 비교하여 지진저항 성능에 있어서 우수함을 확인하였다.

조적벽체의 형상비에 따른 접착형 보강재의 보강효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study for Reinforcement Effect of Adhesive Stiffeners Depending on the Aspect Ratio of Masonry Wall)

  • 박병태;권기혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.13-20
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    • 2017
  • 비보강 조적조 건축물은 재료의 특성상 지진과 같은 횡력에 취약하지만, 국내에는 여전히 많은 조적조 건물이 존재한다. 특히 현재 남아있는 조적조 건축물의 대부분이 20년 이상 노후화됨에 따라 재해감소를 위한 경제성 있는 보강법의 개발이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 노후 된 조적조 건축물의 보강법의 하나로 접착형 보강재를 활용한 조적벽체의 외부 보강법을 제시하였으며, 보강효과 검증을 위해 총 6개의 실험체를 형상비(L/H=1.0, 1.3, 2.0)를 변수로 제작하여 정적가력실험을 실시하였다. 실험결과, 보강전 후 조적벽체는 강체회전 및 미끄러짐에 의해 파괴가 발생하였고, 접착형 보강재 부착후 벽체의 최대내력, 최대변위, 소산에너지량은 증가하여 우수한 보강효과를 확인하였다. 또한 기존 유리섬유를 활용한 증가된 전단강도식에 착안하여 비보강 조적벽체에 대한 접착형 보강재의 설계안을 도출하여 적용을 위한 기초자료를 제공하였다.

선형퍼지회귀분석기법을 이용한 합성형 사장교 케이블의 장력보정 (Cable Adjustment of Composite Cable Stayed Bridge with Fuzzy Linear Regression Analysis)

  • 권장섭;장승필;조서경
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권4호통권33호
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    • pp.579-588
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    • 1997
  • 사장교의 시공 특성상 여러 가지 원인에 의하여 오차가 발생하고, 복잡한 시공 과정을 거치는 동안 오차가 누적되어 점점 확대된다. 따라서, 설계와는 상당히 달리 부재에 불리한 응력분포와 교량의 과도한 처짐 등이 발생할 수 있다. 부재의 응력분포와 교량의 기하형상을 바람직한 방향으로 수정하기 위해 사장교의 시공 중에 케이블의 장력보정이 불가피하다. 기존의 장력보정 방법은 오차 단위의 차이를(케이블 장력과 주형의 처짐 등) 고려하기 위하여 최적화 과정 중에 가중치 계수를 사용하여야 한다. 하지만 이 가중치 계수를 결정하는 것이 쉽지 않고, 한 차례의 보정을 실시한 후에도 오차가 설계허용범위를 벗어날 때는 새로운 가중치 계수를 도입하여 여러 번 반복 수행해야하므로 상당한 시간이 요구된다. 본 연구에서는 이와 같은 점을 고려하여 선형퍼지회귀분석기법을 케이블 장력보정에 적용하였다. 이 방법은 설계자의 의도와 시방 규정을 선형최적화 문제의 구속 조건의 형태로 정식화 과정에 포함시킬 수 있고, 기존의 방법보다 빠르게 현장에서의 장력보정을 수행할 수 있다.

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용해재료가 포함된 지반의 전단강도 특성 (Shear Strength Characteristics of Geo - Soluble - Materials)

  • 짠밍콰;박정희;변용훈;신호성;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권12호
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    • pp.17-25
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    • 2011
  • 흙입자의 구조는 흙을 구성하는 용해성 입자의 용해작용, 건조작용 그리고 고결화 현상과 같은 특정요인에 의해 영향을 받으며 입자구조의 변화는 흙의 역학적 거동에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 흙속에 포함된 용해성입자의 용해작용이 전단강도에 미치는 영향을 조사하였다. 직접전단실험을 위해 소금과 모래로 구성된 혼합재를 이용하여 시료를 조성하고 전체시료에 대한 용해성 입자의 부피비를 조절하면서 실험을 수행하였으며 실험과 동일한 조건하에 서 수치해석을 수행하였다. 입자의 소실과정을 위해 실험에서는 소금-모래 혼합재를 포화시켜 소금을 용해시켰으며 수치해석에서는 용해성 입자의 크기를 줄이는 것으로 용해과정을 모사하였다. 실험결과, 용해성 입자의 부피비가 증가할수록 내부마찰각은 감소하였고, 시료의 수직변형은 팽창거동에서 수축거동으로 변화하였다. 수치해석은 실험 결과와 유사한 거시적 거동을 보여주었다. 미시적관점에서, 입자가 용해됨에 따라 간극비의 증가, 접촉점 수의 감소, 전단접촉력의 증가, 접촉력 연결고리의 이방성에 의해 새로운 입자구조가 생성됨을 보여주었다. 이러한 미시적 거동의 변화는 입자의 용해작용 후 전단거동에 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 기초나 지반구조물의 설계와 시공 시 지반재료의 용해에 따른 전단강도을 고려해야 함을 보여준다.

직접전단실험시 전단상자의 종류에 따른 모래시료의 전단거동 (Shear Behavior of Sands Depending on Shear Box Type in Direct Shear Test)

  • 홍영호;변용훈;채종길;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.51-62
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    • 2015
  • 직접전단시험은 전단상자의 경계조건에 따라 흙의 전단거동이 달라지는 것으로 알려져있다. 본 연구의 목적은 Type-A 형태의 기존 직접전단시험기의 문제점에 대해 분석하고 Type-C 형태의 직접전단시험기의 개발을 통해 신뢰성 높은 직접전단결과를 도출하는데 있다. 기존 직전단시험기와 새로 개발된 직접전단시험기를 사용하여 상대밀도가 60%로 조성된 모래시료에 대해 초기 구속응력 50kPa, 100kPa, 200kPa, 300kPa, 400kPa에서 0.5mm/min의 일정한 전단속도로 직접전단시험을 수행하였다. 일정수직하중 조건에서 수행된 Type-A의 직접전단시험기와 Type-C 시험기의 결과를 비교하여 새로 개발된 시험기의 신뢰성을 평가하였다. 또한 새로 개발된 시험기를 사용하여 일정 수직하중 조건과 정압조건의 두 가지 구속조건에 대한 직접전단시험을 수행하여 그 결과를 비교, 분석하였다. 실험결과, Type-A의 직접전단시험기에서는 하중재하판과 상부 전단상자가 기울거나, 흙의 체적변화로부터 발생되는 시료와 전단상자 내부 벽면간의 마찰이 전단면에 작용하는 응력에 영향을 끼치게 되는 문제가 발생하였다. Type-A의 직접전단시험기에서는 전단상자 형태와 경계조건에 따라 전단강도가 과대 혹은 과소평가 되었다. Type-C의 직접전단시험기에서는 구속조건에 상관없이 일관성있는 실험결과를 나타내었다. 본 연구는 Type-C의 형태로 개발된 직접전단시험기를 통해 Type-A 직접전단시험법의 문제점을 해결하고 신뢰성있는 결과를 도출할 수 있음을 보여준다.

Surface-modified Nanoparticle Additives for Wear Resistant Water-based Coatings for Galvanized Steel Plates

  • Becker-Willinger, Carsten;Heppe, Gisela;Opsoelder, Michael;Veith, H.C. Michael;Cho, Jae-Dong;Lee, Jae-Ryung
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제9권4호
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    • pp.147-152
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    • 2010
  • Conventional paints for conversion coating applications in steel production derived mainly from water-based polymer dispersions containing several additives actually show good general performance, but suffer from poor scratch and abrasion resistance during use. The reason for this is because the relatively soft organic binder matrix dominates the mechanical surface properties. In order to maintain the high quality and decorative function of coated steel sheets, the mechanical performance of the surface needs to be improved significantly. In fact the wear resistance should be enhanced without affecting the optical appearance of the coatings by using appropriate nanoparticulate additives. In this direction, nanocomposite coating compositions (Nanomer$^{(R)}$) have been derived from water-based polymer dispersions with an increasing amount of surface-modified nanoparticles in aqueous dispersion in order to monitor the effect of degree of filling with rigid nanoparticles. The surface of nanoparticles has been modified for optimum compatibility with the polymer matrix in order to achieve homogeneous nanoparticle dispersion over the matrix. This approach has been extended in such a way that a more expanded hybrid network has been condensed on the nanoparticle surface by a hydrolytic condensation reaction in addition to the quasi-monolayer type small molecular surface modification. It was expected that this additional modification will lead to more intensive cross-linking in coating systems resulting in further improved scratch-resistance compared to simple addition of nanoparticles with quasi-monolayer surface modification. The resulting compositions have been coated on zinc-galvanized steel and cured. The wear resistance and the corrosion protection of the modified coating systems have been tested in dependence on the compositional change, the type of surface modification as well as the mixing conditions with different shear forces. It has been found out that for loading levels up to 50 wt.-% nanoparticles, the mechanical wear resistance remains almost unaffected compared to the unmodified resin. In addition, the corrosion resistance remained unaffected even after $180^{\circ}$ bending test showing that the flexibility of coating was not decreased by nanoparticle addition. Electron microscopy showed that the inorganic nanoparticles do not penetrate into the organic resin droplets during the mixing process but rather formed agglomerates outside the polymer droplet phase resulting in quite moderate cross linking while curing, because of viscosity. The proposed mechanisms of composite formation and cross linking could explain the poor effect regarding improvement of mechanical wear resistance and help to set up new synthesis strategies for improved nanocomposite morphologies, which should provide increased wear resistance.

냉전기 서독해군 전략의 시사점과 향후 대한민국 해군의 방향성에 관한 연구 (A Study on Implications of the naval Strategy in West Germany and Future Direction of Korean Navy)

  • 신홍중
    • Strategy21
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    • 통권46호
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    • pp.159-204
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    • 2020
  • 광복 이후 한반도가 남북으로 분단되면서 대한민국은 필연적으로 유사 해양국가가 되었다. 더불어 대한민국은 북한뿐만 아니라 중국과 러시아와 같은 강대국들에 둘러싸여 있는 지정학적 위치에 놓여 있다. 한편, 근래 들어 중국이 해군 항공 전력을 상당히 증강시키는 방향에 있기 때문에 우리 해군 또한 이에 대응할 수 있는 방안을 모색해야 한다. 이러한 이유로 인해 우리는 미국과의 끈끈한 동맹을 유지하고 있으나, 그 외의 국가들과는 불확실한 관계에 놓여있는 것이 현실이다. 따라서 현재 대한민국과 유사한 지정학적 위치에 있던 과거의 서독이 설정한 전력 확충의 방향성, 냉전기 당시 NATO 조직 내에서 담당하던 '지역해군'으로서의 역할, 그리고 주변국들과의 안보협력 구상방식은 대한민국에게 있어 의미 있는 참고사례가 될 수 있을 것이다.

측방가압충전시 Nickel-Titanium spreader의 사용유무가 근관충전효과에 마치는 영향 (INFLUENCE OF NICKEL-TITANIUM SPREADER ON THE SEALING ABILITY IN LATERAL CONDENSATION TECHNIQUE)

  • 민경산;홍찬의;조용범
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제25권3호
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    • pp.381-389
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    • 2000
  • Lateral condensation with gutta-percha and sealer has been shown to provide an excellent apical seal; however, the lateral condensation technique has demonstrated less favorable apical leakage results in curved canals when compared with straight canals. Placement of endodontic spreaders to within 1 to 2mm of the root canal working length has been advocated for optimum gutta-percha obturation. Due to their stiffness, stainless-steel(SS) spreaders will often fail to achieve this position in curved canals. Newly marketed nickel-titanium(NT) spreaders may offer an advantage in this regard due to the increased flexibility of these instruments. The purpose of this study was to evaluate the effect of NT finger spreader on the sealing ability in lateral condensation technique, compared with conventional SS finger spreader. Twenty four standardized resin models simulating curved canals(30 degree) were randomly placed into 2 groups and instrumented to a #30 master apical file size with Ni-Ti Profile .04 taper series using step down technique. Each groups was obturated with standardized gutta-percha cone by standard lateral condensation technique using SS finger spreader, NT finger spreader. And then, each model was sectioned horizontally with microtome at 1, 2, 3, 4, 5mm levels from the apex. At each of 5 levels, ratio of the area of gutta-percha was obtained by calculating the area of gutta-percha to the total area of the canal. The data collected were then analyzed statistically using a t test for independent samples. The results as follows ; 1. The total mean ratio of area of gutta-percha was 89.20${\pm}$7.00(%) for SS spreader group. 92.20${\pm}$5.17(%) for NT spreader group. There was statistically significant difference between each group(p<0.05). 2. At 3mm level, the mean ratio of area of gutta-percha was 88.32${\pm}$5.41(%) for SS spreader group, 95.25${\pm}$2.60(%) for NT spreader group. There was statistically significant difference between each group(p<0.05). At 1,2,4mm levels, NT spreader group showed greater mean ratio of area of gutta-percha than SS spreader group, too. But there was no statistically significant difference. 3. At 5mm level, the mean ratio of area of gutta-percha was 91.83${\pm}$3.42(%) for SS spreader group, 87.91${\pm}$3.68(%) for NT spreader group. There was statistically significant difference between each group(p<0.05). This study concluded that the NT spreader demonstrated somewhat favorable apical sealing effect than SS spreader in prepared curved canals. The clinical use of NT spreaders may enhance our ability to create better apical seals in curved canals, but further studies in this area will help clarify some of the remaining areas with which practitioners are concerned, such as compaction forces exerted by NT spreaders.

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On-Off 형태의 LQG 알고리즘을 이용한 복합제어 시스템 (Hybrid Control System Using On-Off Type LQG Algorithm)

  • 정형조;윤우현;이인원;박규식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.227-243
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    • 2005
  • 본 논문에서는 지진하중을 받는 사장교에 납고무받침과 유압식 가력기를 결합한 복합제어 시스템을 적용하였다. 복합제어 시스템은 다중의 제어장치로 인해 제어성능의 향상을 기대할 수 있지만 추가적으로 사용되는 능동제어 장치로 인하여 전체 제어시스템의 강인성이 저하될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 복합제어 시스템의 강인성을 향상시키기 위해 기존의 LQG 알고리즘에 납고무받침의 응답에 따른 on-off 형태의 알고리즘을 결합하였다. 수치해석 결과 on-off 형태의 LQG 알고리즘을 사용한 복합제어 시스템은 납고무받침을 사용할 수동제어 시스템이나 유압식 가력기만을 사용한 능동제어 시스템과 비슷한 최대제어력이나 평균제어력을 사용하면서 제어성능이 향상되었으며, 기존의 성능에 초점을 둔 LQG 알고리즘만을 사용한 복합제어 시스템과 유사한 제어성능을 나타냈다. 또한 제안된 제어시스템은 구조물의 강성행렬에 교란이 있을 때 기존의 LQG 알고리즘만을 사용한 복합제어 시스템에 비해 강인성이 향상되었으며 교란된 시스템에 대해 불안정성을 보이지 않았다. 제안된 제어시스템은 설계지진뿐만 아니라 다른 입력지진에 대해서도 제어성능을 유지하였다. 따라서 On-Off 형태의 LQG 알고리즘을 사용한 복합제어 시스템은 불확실성이 많은 지진하중을 받는 사장교에 개선된 제어기법으로 제안될 수 있다.