• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1601-1604
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• 2006

본 연구는 교각주위에 발생하는 국소 세굴의 특성을 파악하기 위해 세굴공의 형태, 범위, 최대세굴심의 특성을 분석하였으며, 이를 위한 교각 형태의 변화에 따른 교각주위의 국소세굴 변화 양상에 관한 실험을 수행 하였다. 정적세굴조건을 유지하면서 평형상태에 도달한 후 전형적인 세굴공의 형태는 교각전면부에서 반원이고, 교각후면부에서는 반타원의 형태를 나타내었으며, 교각형상으로 인한 상대세굴심은 마름모일 때 가장 크게 나타났다. 최대 세굴심은 흐름이 교각과 부딪쳐서 하강류가 발생하는 지점인 교각전면부에 발생되었다. 이는 하강류가 교각 전면부에 세굴공으로부터 하상물질을 세굴공 외부로 이송시키는 역할을 하기 때문으로 판단된다. 마지막으로 본 실험을 통해 교각 후면부의 하류구간에서 교각에 의해 교란된 물의 흐름의 영향으로 인한 세굴공의 형상을 분석하여 보면 세굴공의 경사가 후면부에서는 완만하게 형성되어 있었고, 하류구간에는 세굴공에서 침식, 이동된 토사가 퇴적되어 하상이 원 하상고보다 높게 형성된 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.124-135
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• 2011

연속교의 교대부와 교각부에 설치되는 받침 용량은 통상적으로 각 지점에 작용하는 최대수직반력의 크기에 따라 결정되며 교각부에 더 큰 용량의 받침이 위치한다. 본 연구에서는 지진격리장치가 적용된 세 가지 받침배치에 따른 사교의 지진거동 변화를 비교 분석하여 연속 사교의 지진성능 향상 가능성을 검토하였다. 기존 받침배치(Case A)를 기준으로 교각부에 설치되는 납고무받침(LRB)의 수평강성에 변화를 주어 세 가지 받침배치(Case A, Case B, Case C)를 선정하였다. 납고무받침 자체의 감쇠효과가 고려된 hybrid response spectrum을 이용한 응답스펙트럼 해석을 수행하여 총 36개의 연속 플레이트 거더 사교들의 지진거동을 조사하였다. 해석결과 교대부에 설치된 LRB와 유사한 수평강성 또는 작은 수평강성을 가진 LRB를 교각부에 설치할 때 훨씬 바람직한 사교의 지진거동이 유발되었다. 즉, 교각부에 설치되는 LRB의 수평강성 변화는 사교의 고유진동주기를 길게 하고 모드형상에 변화를 유발시켜 전체밑면전단력과 교각부에서의 최대밑면전단력 그리고 거더에 걸리는 응력을 크게 감소시킨다. 비록 하부구조의 유연성이 증가할수록 받침배치 변경에 따른 지진거동의 긍정적인 효과가 다소 감소되지만, 10m 미만의 교각 높이를 가지면서 지진격리받침(LRB)이 설치된 연속 플레이트 거더 사교의 경우 제안된 받침배치는 지진성능 향상을 가져온다.

• Steel and Composite Structures
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• 제16권1호
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• pp.21-44
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• 2014

The aim of this study is to determine the dynamic characteristics of long reinforced concrete highway bridges with post-tension tendons using analytical and experimental methods. It is known that the deck length and height of bridges are affected the dynamic characteristics considerably. For this purpose, Berta Bridge constructed in deep valley, in Artvin, Turkey, is selected as an application. The Bridge has two piers with height of 109.245 m and 85.193 m, and the total length of deck is 340.0 m. Analytical and experimental studies are carried out on Berta Bridge which was built in accordance with the balanced cantilever method. Finite Element Method (FEM) and Operational Modal Analysis (OMA) which considers ambient vibration data were used in analytical and experimental studies, respectively. Finite element model of the bridge is created by using SAP2000 program to obtain analytical dynamic characteristics such as the natural frequencies and mode shapes. The ambient vibration tests are performed using Operational Modal Analysis under wind and human loads. Enhanced Frequency Domain Decomposition (EFDD) and Stochastic Subspace Identification (SSI) methods are used to obtain experimental dynamic characteristics like natural frequencies, mode shapes and damping ratios. At the end of the study, analytical and experimental dynamic characteristic are compared with each other and the finite element model of the bridge was updated considering the material properties and boundary conditions. It is emphasized that Operational Modal Analysis method based on the ambient vibrations can be used safely to determine the dynamic characteristics, to update the finite element models, and to monitor the structural health of long reinforced concrete highway bridges constructed with the balanced cantilever method.

• 한국환경과학회지
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• 제18권2호
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• pp.221-230
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• 2009

In this study, a river basin with a lot of measured data such as water level, flow rate, current speed, and sediment rate from the past to now was selected and geometrical shape of a pier was re-analyzed, in order to study the effects of the flow around the pier area as well as the riverbed alternation characteristics. A finite element mesh of the entire river was prepared, and via parameter revision, the section that the pier has influence on was decided, to analyze the shape of the pier using RMA-2 and SED2D-WES models. With regards to the section that the pier has influence on, analysis was done on the four pier shapes, namely circle, square, rectangle, and octagon. The results showed that the shape with the least influence around the pier around is the octagon, followed by circle, rectangle, and square, showing the different geometrical effects that the shapes have on the pier. Furthermore, it was shown that the distribution of sediment concentration had effect from about (+) 110 m of the upstream to about (-) 130 m of the downstream, from the pier installation point. Also, it was shown after analyzing drag forces for different sediment particle distributions that the shape with the greatest drag is the octagon, followed by circle, square, and rectangle.

• Earthquakes and Structures
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• 제18권1호
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• pp.83-96
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• 2020

The main structural elements of historical masonry arch bridges are arches, spandrel walls, piers and foundations. The most vulnerable structural elements of masonry arch bridges under transverse seismic loads, particularly in the case of out-of-plane actions, are spandrel wall. The vulnerability of spandrel walls under transverse loads increases with the increasing of their length and height. This paper computationally investigates the out-of-plane nonlinear seismic response of spandrel walls of long-span and high masonry stone arch bridges. The Malabadi Bridge with a main arch span of 40.86m and rise of 23.45m built in 1147 in Diyarbakır, Turkey, is selected as an example. The Concrete Damage Plasticity (CDP) material model adjusted to masonry structures, and cohesive interface interaction between the infill and the spandrel walls and the arch are considered in the 3D finite element model of the selected bridge. Firstly, mode shapes with and without cohesive interfaces are evaluated, and then out-of-plane seismic failure responses of the spandrel walls with and without the cohesive interfaces are determined and compared with respect to the displacements, strains and stresses.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권5호
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• pp.477-487
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• 2019

Understanding the behavior of skew bridges under the action of earthquakes is quite challenging due to the combined transverse and longitudinal responses even under unidirectional hit. The main goal of this research is to assess the response of skew bridges when subjected to longitudinal and transversal earthquake loading. The effect of skew on the response considering two- and three- span bridges with skew angles varying from 0 to 60 degrees is illustrated. Various pier fixities (and hence stiffness) and cross-section shapes, as well as different abutment's bearing articulations, are also studied. Finite-element models are established for modal and seismic analyses. Around 900 models are analyzed under the action of the code design response spectrum. $Vis-{\grave{a}}-vis$ modal properties, the higher the skew angle, the less the fundamental period. In addition, it is found that bridges with skew angles less than 30 degrees can be treated as straight bridges for the purpose of calculating modal mass participation factors. Other monitored results are bearings' reactions at abutments, shear and torsion demand in piers, as well as deck longitudinal displacement. Unlike straight bridges, it has been typically noted that skew bridges experience non-negligible torsion and bi-directional pier base shears. In a complementary effort to assess the accuracy of the conducted response spectrum analysis, a series of time-history analyses are applied under seven actual earthquake records scaled to match the code design response spectrum and critical comparisons are performed.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.539-552
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• 1998

점착성 하상에 교각을 설치하는 경우, 사용되는 국부세굴심도 산정공식은 대부분이 비점착성 하상을 가진 수로에서의 실험결과에 근거를 두고 있기 때문에, 정확성에 대한 논란이 있다. 본 논문에서는, 점착성 하상재료를 가진 실험수로 내에 5개 형태의 교각을 설치하여 발생되는 세굴심도의 변화에 대하여 연구하였다. 실험결과는 Froude 수와 교각폭에 대한 수심의 변화에 따라 분석되었으며 기존공식에 의한 결과와도 비교하였다. 본 논문에서는 실험 결과를 바탕으로 점착성 하상에서 사용할 수 있는 교각형상계수를 제안하였다. 교각형상계수는 원형교각 주위에서 발생되는 세굴심도에 대한 타형태의 교각주위에서 발생되는 세굴심도의 비율로 나타내었으며, 수심에 따라 2단계로 구분하여 제안하였다. 1단계는 교각폭에 대한 수심이 1.2 이하인 경우로 방정식에 의하여 교각형상계수가 제안된 반면 2단계에서는 상수값으로 교각형상계수가 제안되었다. 본 논문에서 제안된 교각 형상 계수는 본 실험에서 사용된 하상재료와 유사한 점착성 하상에 설치된 교량의 교각 국부세굴심 산정에 효과적으로 이용될 것으로 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.115-124
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• 2007

막 구조물을 설계하기 위해서는 우선 초기장력 도입으로 인한 구조물의 형상을 정확히 알아야 한다. 이를 위해서 모형을 통한 모델링이나 컴퓨터를 이용한 형상해석이 요구되며, 초기장력의 도입으로 형성되는 막 구조물의 곡면은 일반적으로 등장력 곡면이다. 이와 같은 특성을 가진 막 구조물은 모형만을 대상으로 형상을 구할 때에는 정량적으로 형상의 정보를 얻기가 힘들고, 형상해석만을 수행한 경우는 예기치 않은 문제가 발생하기도 한다. 또 설계자의 의도에 따른 형상은 실질적으로 등장력 곡면에 부합되지 않는 경우가 많고, 심지어 실현 불가능한 발생한다. 따라서 설계프로세스에 따른 구조물의 형상에 부합되면서 실현가능한 형상으로의 초기형상 결정과정은 막 구조물의 설계에 있어서 무엇보다 중요한 과정이다. 본 연구에서는 건축 설계프로세스에 따른 모델링과 수치적 형상해석과의 결과에 대한 차이를 살펴보고 피드벡 과정을 통하여 막 구조물의 초기형상을 결정하는 프로세스에 대해서 연구한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.347-355
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• 2014

IFC converters and viewers, applicable in the construction field, are being actively developed while, in the civil engineering field, IFC schemata are being developed. To prove the IFC schema grammatically, the existing ISO 10303 30s' pre-processors and post-processors may be used. However, to visually prove the IFC model, the existing commercial 3D modeling software should be converted into the IFC schema of civil engineering field, and a viewer is needed to view it. Thus, this study developed a IFC converter and viewer prototype system to apply BIM in the road field. To express the road line, LandXML was analyzed, and IFC suitable for expressing shapes in the road field was designed. Also, an IFC suitable for bridges with focus on representative bridge structures such as abuts, piers and decks was designed. Further, a converter was developed using AutoCAD's Civil3D and Revit's 3rdp party tools, and software was also developed designed to combine each converted IFC model into one IFC. In addition, a viewer designed to view IFC in the road field was developed to prove the converted IFC. Eight major verification and examination items were selected and used in testing the converted model, and it was confirmed that the viewer normally viewed the IFC schema in the road field. The proposed IFC converter is expected to be used as a visual IFC verification tool in the road field.