• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.96-102
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• 2019

강바닥판 교량의 교면 포장에 $240^{\circ}C$ 이상의 온도에서 포설 되는 구스 아스팔트 가 적용되는 경우, 구조물에 발생하는 열 영향의 검토를 수행하지만, 수치해석에 적용 가능한 열원 데이터에 대한 연구는 미흡하여 단순화된 온도 하중을 절점 하중으로 사용하고 있다. 이에 본 연구에서는 구스 아스팔트 포장 시 계측된 온도 데이터를 이용하여 비록 제한적이지만 평판요소에 직접 재하 가능한 열원 방정식을 구성하여 제시하였으며 간략한 수치해석을 통해 그 타당성을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권3호
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• pp.251-262
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• 2019

This paper is about design concept and simplified analysis method against dropped object events. The ships and offshore structures are exposed to various types of dropped object accidents such as laydown area struck by drill collar and topside deck hit by food container during their lifetime. Mitigation can be accomplished by proper facility layout and designing structures to safely absorb energy from accidental loads. It shall be designed to avoid loss of life, environmental pollution and loss of assets. Impact loads can lead to structural global collapse of the main structure or punching of a local barrier type structure with potential to escalate directly or indirectly to a global collapse of the structure. This study provides the background information on the issue of dropped object of the shipyard and also focuses on structural assessment of the local individual component such as deck plate, stiffener and web/girder by using simplified analysis method. The results of the simplified analysis method were compared with numerical results using non-linear finite element simulation.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.1-8
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• 2019

일반 건축구조물에 적용된 엘리베이터 피트는 기초판의 연속성을 확보하기 위하여 단차부 벽체 및 피트 바닥 두께를 주변기초와 동일한 단면으로 구조설계 및 시공을 하였으나, 이러한 시공은 기초 단차로 인한 터파기 과다 및 콘크리트 등 재료의 물량이 증가하고, 특히 파일기초의 경우 파일두부정리 범위 과다 및 연약지반 노출 시 지반변위가 발생하게 된다. 또한, 단차로 인하여 기초부위의 골조공사를 2회 분할 시공함에 따른 공기지연과 지하수가 많은 지역에서의 골조공사의 어려움으로 인하여 시공성과 품질저하 및 누수 등 많은 문제점이 발생하고 있다. 강재엘리베이터 피트는 기존 철근콘크리트에서 발생하였던 문제점을 개선하여 터파기의 최소화와 골조공사의 단순화 및 경제성을 목적으로 개발되었다. 지하층의 집수정 및 엘리베이터 피트와 같은 지하구체는 통상 오픈 컷 터파기를 통한 재래식 RC공법을 적용하는 것이 보편적이나 최근 지하집수정 및 엘리베이터 피트에 소요되는 별도의 공정을 단축시키고 철근과 콘크리트의 물량을 최소화하여 공사비를 절감하기 위한 강재 집수정 및 강재엘리베이터 피트의 사용이 지속적으로 증가하고 있다. 강재엘리베이터 피트는 지하구체로서 용접부 및 구조체 방식의 성능이 중요하다. 데크만 있는 실험체보다 스터드 볼트 없이 강판과 콘크리트만 있는 실험체가 약 3배 이상의 하중을 지지할 수 있으므로 스터드 볼트가 없더라도 데크(강판)의 골이 형성되어 있어 휨작용 시 강판과 콘크리트의 구속효과가 있어 어느 정도까지의 합성효과는 기대할 수 있는 것을 확인하였다. 다만, 갑작스런 파단이 발생할 수 있으므로, 강판과 콘크리트의 합성효과를 위해 스터드 볼트 배치가 필요함을 확인하였다. 스터드 볼트의 유무에 따라 약 15% 이상의 휨강도 증가를 기대할 수 있을 것이라 예상된다.

• 한국해양공학회지
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• 제31권6호
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• pp.425-430
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• 2017

In order to reduce the cost of corrections and time needed for the block assembly process, the reverse setting method is applied for a back-heated block to neutralize deck deformation. The proper reverse setting shape for a back-heated block to correct deformation improved the deck flatness, but an excessive amount of reverse setting could inversely affect the flatness of the block. A prediction method was developed for the proper reverse setting shape using a back-heated block, considering the complex geometry of blocks, thickness of the deck plate, and thermal loading conditions such as welding and back-heating. The prediction method was developed by combining the re-meshing technique and inherent strain-based deformation analysis using the finite element method. Because the flatness deviation was decreased until the lower critical point and thereafter it tended to increase again, the optimum value for which the flatness was the best case was selected by repeatedly calculating the predefined reverse setting values. Based on this analysis and the study of the back-heating deformation of large assembly blocks, including the reverse setting shape, the mechanism for selecting the optimum reverse setting value was identified. The developed method was applied to the actual blocks of a ship, and it was confirmed that the flatness of the block was improved. It is concluded that the developed prediction method can be used to predict the optimum reverse setting shape value of a ship's block, which will reduce the cost of corrections in the construction stage.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.241-250
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• 2014

층간소음에 대응할 수 있는 유닛모듈러 경량합성바닥 구조시스템을 제안하고, 이러한 바닥판에 대한 내력 및 거동을 실험연구를 통해 평가하고자 하는 것이 본 연구의 목표이다. 평데크와 철근트러스 데크를 활용하여 제안된 형상별로 각각 3개씩 총 9개의 경량합성바닥판 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 실험체의 파괴 형태는 바닥판의 중앙부에서 처짐으로 인한 휨변형에 의해 지배되었으며 종국으로 바닥판 상부에 콘크리트 압괴가 발생하는 동일한 파괴양상을 나타내었다. 또한, 사용하중 상태에서는 구조적으로 안전하고, 사용성 측면에서도 우수한 것으로 나타났다. 이론적 공칭하중에 대한 실험 항복하중의 비는 0.86~1.27의 분포로 평균 1.04로 나타났으며, 분포도 측면에서 변동계수는 0.154로 나타나 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.25-31
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• 2003

본 연구는 데크플레이트의 모멘트 강도에 관한 실험적, 이론적 연구를 수행하였다. 실물크기의 14개 모멘트 실험을 행하였으며, 가력부의 국부좌굴을 방지하기 위해 1/4지점 집중하중을 가력하였다. 기준식들 간의 차이점을 이론적으로 비교분석하였다. 또한 미국 AISI, 유럽 EC3, 한국 기준과 실험값을 비교 평가하였다. 파괴모드는 보 중앙부의 국부좌굴 및 중간가력부의 국부좌굴에 의하여 형성되어 최대내력에 도달하였다. 인장측이 먼저 항복하는 경우 소성능력이 인장측에서 발휘되어 내력이 증대하였다. 설험결과는 인장측 부분 소성화를 고려한 EC 기준과 가장 잘 일치하였다. EC3 부록Z에 의한 통계학적 평가로부터 EC3 기준식이 목표로 하는 $^{\circ}{_M}=1.1$ 이내로 그 적용성이 만족되었다. AISI와 KS 기준에서도 소성화 개념을 추가한다면, 이론해석이 보다 더 개선될 것이다.

• Wind and Structures
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• 제12권5호
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• pp.413-424
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• 2009

A series of wind tunnel free-decay sectional model dynamic tests were conducted to examine the effects of torsional-to-vertical natural frequency ratio of 2DOF bridge dynamic systems on the aerodynamic and dynamic properties of bridge decks. The natural frequency ratios tested were around 2.2:1 and 1.2:1 respectively, with the fundamental vertical natural frequency of the system held constant for all the tests. Three 2.9 m long twin-deck bridge sectional models, with a zero, 16% (intermediate gap) and 35% (large gap) gap-to-width ratio, respectively, were tested to determine whether the effects of frequency ratio are dependent on bridge deck cross-section shapes. The results of wind tunnel tests suggest that for the model with a zero gap-width, a model to approximate a thin flat plate, the flutter derivatives, and consequently the aerodynamic forces, are relatively independent of the torsional-to-vertical frequency ratio for a relatively large range of reduced wind velocities, while for the models with an intermediate gap-width (around 16%) and a large gap-width (around 35%), some of the flutter derivatives, and therefore the aerodynamic forces, are evidently dependent on the frequency ratio for most of the tested reduced velocities. A comparison of the modal damping ratios also suggests that the torsional damping ratio is much more sensitive to the frequency ratio, especially for the two models with nonzero gap (16% and 35% gap-width). The test results clearly show that the effects of the frequency ratio on the flutter derivatives and the aerodynamic forces were dependent on the aerodynamic cross-section shape of the bridge deck.

• Wind and Structures
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• 제10권5호
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• pp.463-479
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• 2007

A series of wind tunnel sectional model dynamic tests of a twin-deck bridge were conducted at the CLP Power Wind/Wave Tunnel Facility (WWTF) of The Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) to investigate the effects of gap-width on the self-excited vibrations and the dynamic and aerodynamic characteristics of the bridge. Five 2.9 m long models with different gap-widths were fabricated and suspended in the wind tunnel to simulate a two-degrees-of-freedom (2DOF) bridge dynamic system, free to vibrate in both vertical and torsional directions. The mass, vertical frequency, and the torsional-to-vertical frequency ratio of the 2DOF systems were fixed to emphasize the effects of gap-width. A free-vibration test methodology was employed and the Eigensystem Realization Algorithm (ERA) was utilized to extract the eight flutter derivatives and the modal parameters from the coupled free-decay responses. The results of the zero gap-width configuration were in reasonable agreement with the theoretical values for an ideal thin flat plate in smooth flow and the published results of models with similar cross-sections, thus validating the experimental and analytical techniques utilized in this study. The methodology was further verified by the comparison between the measured and predicted free-decay responses. A comparison of results for different gap-widths revealed that variations of the gap-width mainly affect the torsional damping property, and that the configurations with greater gap-widths show a higher torsional damping ratio and hence stronger aerodynamic stability of the bridge.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.101-108
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• 2012

강바닥판 교량은 비교적 얇은 강판이 사용되며, 가로 세로리브 및 가로보 등의 구조부재가 용접에 의해 복잡한 형상으로 조립되므로 용접에 의한 변형과 결함이 발생할 가능성이 매우 높고, 용접연결부에서의 응력 상태가 매우 복잡하다. 또한 실제 강바닥판 교량에서의 피로균열은 주부재보다 2차부재와의 용접연결부에서 발생되고 있다. 그러나 강바닥판교량 설계시에는 대부분 주부재에 대한 응력 평가가 이루어지고 있으며, 피로균열이 발생하는 구조상세에 대한 상세 응력 평가 및 특성 분석은 거의 검토되고 있지 있다. 본 연구에서는 공용년수 29년된 개단면 세로리브를 가진 강바닥판을 대상으로 피로균열의 원인을 조사하고, 재하시험 및 실교통류 흐름하에서의 현장계측을 통하여 대상 교량의 피로안전성을 검토하였다. 또한 피로균열이 발생된 세로리브 및 다이아프램의 용접부를 대상으로 격자해석 및 상세해석 모델을 사용하여, 이들 구조상세에 대한 영향면해석을 이용하여 이동하중에 따른 거동 특성을 조사하고, 대상교량의 피로균열 발생 원인을 규명하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1171-1176
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• 2005

The latest technical development of steel plate girder railway bridge are developing in ways to maximize its durability of materials in use of high strength steel and efficiency of maintenance and management by the introduction of simplified and standardization ideas. In addition to this, it is also expected to reduce the cost of bridge construction and to simplify the process of bridge manufacturing. Referring to this, composite few plate girder railway bridge is highly recommendable that is very economical with the fine exterior. In this paper, it will analyse the variation of dynamic behavior of existing composite few plate girder railway bridge with ballast caused by modified Slab Track through interpretation of limited enzyme in order to obtain the existing data for improvement of Slab Track system from Ballast Track system. Consequently, it can help maximize economic efficiency and structural capability. As a results, although the natural frequency by modified Slab Track are decreased, it is hardly influencing on the safety of railway bridges. It is also evident in the case of slab deck with a reduced scale in comparison with Ballast Track. Therefore, it is expected to reduce the cost of a railway bridge plan. And, it can expect the synergistic effect of the ensure long term durability of bridge caused by decreased stresses of bottom flange due to reduced dead load. As a result, the analytical study are carried out to investigate the composite few plate girder railway bridge could be the optimal design method for the dynamic safety of a girder section.