• Smart Structures and Systems
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• 제10권6호
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• pp.517-546
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• 2012

In this paper, vibration-based methods to monitor damage in foundation-structure interface of harbor caisson structure are presented. The following approaches are implemented to achieve the objective. Firstly, vibration-based damage monitoring methods utilizing a variety of vibration features are selected for harbor caisson structure. Autoregressive (AR) model for time-series analysis and power spectral density (PSD) for frequency-domain analysis are selected to detect the change in the caisson structure. Also, the changes in modal parameters such as natural frequency and mode shape are examined for damage monitoring in the structure. Secondly, the feasibility of damage monitoring methods is experimentally examined on an un-submerged lab-scaled mono-caisson. Finally, numerical analysis of un-submerged mono-caisson, submerged mono-caisson and un-submerged interlocked multiple-caissons are carried out to examine the effect of boundary-dependent parameters on the damage monitoring of harbor caisson structures.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권6호
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• pp.678-685
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• 2012

The objective of this study is to monitor the health status of harbor caissons which have potential foundation damage. To obtain the objective, the following approaches are performed. Firstly, a structural damage monitoring(SDM) method is designed for interlocked multiple-caisson structures. The SDM method utilizes the change in modal strain energy to monitor the foundation damage in a target caisson unit. Secondly, a finite element model of a caisson system which consists of three caisson units is established to verify the feasibility of the proposed method. In the finite element simulation, the caisson units are constrained each other by shear-key connections. The health status of the caisson system against various levels of foundation damage is monitored by measuring relative modal displacements between the adjacent caissons.

• 한국해양공학회지
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• 제23권1호
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• pp.114-121
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• 2009

In this study, acceleration responses of caisson structures under various environmental conditions are experimentally examined as a basic study to develop the health assessment technique for harbor structures. To achieve the objective, three approaches are implemented. Firstly, a target caisson structure is selected and its small-scaled caisson is constructed in the laboratory. Secondly, a finite element model of the caisson is generated to identify dynamic responses of the baseline structure. Thirdly, experimental tests are performed on the caisson model to examine dynamic responses under various boundary conditions and impact locations. Four different boundary conditions, 'standing on concrete floor', 'standing on styrofoam block', 'standing on sand-mat' and 'hanging by crane', are considered and correlation coefficients of frequency response functions between four states are analyzed.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.18-25
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• 2011

본 연구에서는 진동기반 자기회귀모델을 이용하여 항만케이슨의 지반-구조 경계부 손상모니터링을 수행하였다. 이를 위해, 첫째, 케이슨 구조물의 지반-구조 경계부 손상모니터링을 위한 기법으로써 진동기반 자기회귀모델을 선정하였다. 둘째, 케이슨의 유한요소해석을 통하여 지반-구조 경계부 모니터링을 위한 진동기반 자기회귀모델 기법을 수치적으로 검증하였다. 마지막으로, 모형케이슨의 진동실험을 통해 진동기반 자기회귀모델 기법의 케이슨 지반-구조 경계부 손상 모니터링의 적용성을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.91-96
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• 2013

In this paper, vibration response of gravity-type caisson breakwater is analyzed to suggest the direction for structural health monitoring (SHM) on harbor caisson structure. To achieve the objective, the following approaches are implemented. Firstly, vibration analysis methods are selected to examine the dynamic characteristics of the lab-scale caisson in the frequency and the modal domain. Secondly, vibration tests on the lab-scale caisson breakwater which is installed in 2-D wave tank were performed under several water level conditions. Thirdly, vibration response of the lab-scale caisson were analyzed in the frequency and modal domain. Finally, the direction of SHM for gravity-type caisson breakwater was suggested.

• 한국해양공학회지
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• 제23권1호
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• pp.122-128
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• 2009

In this study, damage detection method using harmony search method and frequency response is proposed. In order to verify this method, the following approaches are implemented. Firstly, damage detection method using harmony search was developed. To detect damage, objective functions that minimize difference with natural frequency and modal strain energy from undamaged and damaged model are used. Secondly, efficiency of developed damage detection method was verified by damage detection of beam structure. And results of harmony search and micro genetic algorithm are compared and evaluated. Thirdly, numerical model was implemented for harbor caisson structure and damage scenario was determined. Lastly, damage detection was performed by proposed method and utility of proposed method is verified.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2008년도 발표논문집
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• pp.48-51
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• 2008

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2009년도 정기 학술발표대회
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• pp.123.1-123.1
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• 2009

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2008년도 발표 논문집 제17권
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• pp.48-51
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• 2008

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권2호
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• pp.137-146
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• 2006

본 논문은 동해항 방파제를 대상으로 신뢰성 설계법을 비교하는 한 쌍의 논문의 두 번째 부분이다. 제 2부인 본 논문에서는 케이슨의 활동을 다룬다. 사석 마운드 위에 케이슨을 거치한 직립방파제의 파괴모드는 케이슨의 활동 및 전도, 그리고 사석 마운드 또는 지반의 파괴 등이 있는데, 그 중 케이슨의 활동에 의한 파괴가 가장 많이 발생한다. 케이슨 활동 파괴에 대한 기존의 결정론적 설계법은 저항이 하중보다 일정 배수(예를 들어 1.2배) 커야 한다는 안전율 개념으로 접근한다. 그러나 안전율의 개념으로는 구조물의 안정성을 정량적으로 평가할 수 없다. 한편 최근 활발한 연구가 진행되고 있는 신뢰성 설계법은 구조물의 파괴확률을 산정함으로써 안정성에 대한 정량적인 평가를 가능케 한다. 신뢰성 설계법은 사용되는 확률적 개념의 정도에 따라 Level 1, 2 및 3의 세가지로 분류된다. 본 연구에서는 기존의 결정론적 방법으로 설계, 시공된 후 1987년 피해를 입었던 동해항 방파제의 케이슨 활동에 대하여 피해 전과 보강 후의 단면에 대해서 각각 신뢰성 해석을 수행하였다. 그 결과 피해 전 단면의 파괴확률은 허용파괴확률을 크게 초과하여 케이슨이 과소 설계되었음을 나타내는 반면, 보강 후 단면의 파괴확률은 허용파괴확률과 비슷한 값을 보임으로써 보강 후 안정한 구조물이 되었음을 나타냈다. 한편, 서로 다른 세 가지 신뢰성 설계법의 결과가 대체로 잘 일치하는 것을 보임으로써 각 방법을 이용한 해석 결과 사이에는 큰 차이가 없음을 확인하였다.