• 한국항해항만학회지
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• 제47권6호
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• pp.315-323
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• 2023

지난 10년간, 복원력 상실로 인한 어선의 해양 사고는 지속해 증가하고 있다. 특히, 소형선박 사고의 대부분은 갑작스러운 바람이 주요 원인으로 지목되었다. 바람에 의한 소형선박의 갑작스러운 사고를 예방하기 위해서는 체계적인 분석기법 개발이 필요한 실정이다. 본 연구는 확률론적 극값 추정법을 기반으로 선박의 운동성능에 바람이 미치는 영향을 평가하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 운동 해석, 극값 추출, 운동 특성 분석 등의 연구를 수행하였다. 운동 해석은 Sea State 5의 파랑에서 파도, 파도와 균일 바람, 파도와 NPD풍속 모델 바람이 작용하는 3가지 조건을 적용하였다. 극값 추출은 Hysteresis 필터링 및 Peak-Valley 필터링 기법을 적용하였다. 추출된 극값을 이용하여 적합도 시험(Goodness of Fit Test)을 4가지 분포함수에 대해 수행하여 극값을 가장 잘 표현하는 최적의 분포함수를 선정하였다. 어선의 운동 특성은 3가지 주기 운동에 대하여 (Heave, Roll, Pitch)에 평가 후, 결과를 비교하였다. 선박의 운동성능 해석은 상용 솔버인 ANSYS-AQWA를 이용하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제29권2호
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• pp.1-12
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• 2011

외부폭발, 화재, 충돌, 지진, 태풍과 같은 비정상 하중에 의한 고층빌딩의 연쇄붕괴(progressive collapse) 해석에 관련된 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 그러나 실규모의 고층건물을 대상으로 한 손상 및 붕괴에 실험은 현실상 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 구조물 발파해체분야에서 적용되는 ELS 소프트웨어를 이용하여 외부폭발에 의한 고층 RC 구조물의 국부손상 및 연쇄붕괴시뮬레이션을 수행하였다. 현관으로부터 1m, 2m, 5m, 10m, 15m 이격되어 폭약 1,500kg이 폭발한 것을 가정하여, 이격거리에 따른 국부손상과 이에 따른 연쇄붕괴현상을 파악하였다. 특히 기폭시나리오에 따라 구조물 지지부재의 일부를 제거하여 구조물의 붕괴를 유도하는 발파해체기법을 국부손상-연쇄붕괴 전이과정 연구에 적용하였다.

• Wind and Structures
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• 제3권3호
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• pp.143-158
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• 2000

This report presents the findings of a one-year monitoring effort to empirically characterize and evaluate the nature of near-ground winds for structural engineering purposes. The current wind engineering practice in the United States does not explicitly consider certain important near-ground wind characteristics in typical rough terrain conditions and the possible effect on efficient design of low-rise structures, such as homes and other light-frame buildings that comprise most of the building population. Therefore, near ground wind data was collected for the purpose of comparing actual near-ground wind characteristics to the current U.S. wind engineering practice. The study provides data depicting variability of wind speeds, wind velocity profiles for a major thunderstorm event and a northeaster, and the influence of thunderstorms on annual extreme wind speeds at various heights above ground in a typical rough environment. Data showing the decrease in the power law exponent with increasing wind speed is also presented. It is demonstrated that near-ground wind speeds (i.e., less than 10 m above ground) are likely to be over-estimated in the current design practice by as much as 20 percent which may result in wind load over-estimate of about 50% for low-rise buildings in typical rough terrain. The importance of thunderstorm wind profiles on determination of design wind speeds and building loads (particularly for buildings substantially taller than 10 m) is also discussed. Recommendations are given for possible improvements to the current design practice in the United States with respect to low-rise buildings in rough terrain and for the need to study the impact of thunderstorm gust profile shapes on extreme value wind speed estimates and building loads.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권3호
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• pp.319-332
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• 2019

This study is aimed to predict the behaviour of channel shear connectors in composite floor systems at different temperatures. For this purpose, a soft computing approach is adopted. Two novel intelligence methods, including an Extreme Learning Machine (ELM) and a Genetic Programming (GP), are developed. In order to generate the required data for the intelligence methods, several push-out tests were conducted on various channel connectors at different temperatures. The dimension of the channel connectors, temperature, and slip are considered as the inputs of the models, and the strength of the connector is predicted as the output. Next, the performance of the ELM and GP is evaluated by developing an Artificial Neural Network (ANN). Finally, the performance of the ELM, GP, and ANN is compared with each other. Results show that ELM is capable of achieving superior performance indices in comparison with GP and ANN in the case of load prediction. Also, it is found that ELM is not only a very fast algorithm but also a more reliable model.

• Wind and Structures
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• 제28권5호
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• pp.299-313
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• 2019

In order to examine the effects of different wind deflectors on the wind load distribution characteristics of extra-large cooling towers, a comparative study of the distribution characteristics of wind pressures on the surface of three large cooling towers with typical wind deflectors and one tower without wind deflector was conducted using wind tunnel tests. These characteristics include aerodynamic parameters such as mean wind pressures, fluctuating wind pressures, peak factors, correlation coefficients, extreme wind pressures, drag coefficients and vorticity distribution. Then distribution regularities of different wind deflectors on global and local wind pressure of extra-large cooling towers was extracted, and finally the fitting formula of extreme wind pressure of the cooling towers with different wind deflectors was provided. The results showed that the large eddy simulation (LES) method used in this article could be used to accurately simulate wind loads of such extra-large cooling towers. The three typical wind deflectors could effectively reduce the average wind pressure of the negative pressure extreme regions in the central part of the tower, and were also effective in reducing the root of the variance of the fluctuating wind pressure in the upper-middle part of the windward side of the tower, with the curved air deflector showing particularly. All the different wind deflectors effectively reduced the wind pressure extremes of the middle and lower regions of the windward side of the tower and of the negative pressure extremes region, with the best effect occurring in the curved wind deflector. After the wind deflectors were installed the drag coefficient values of each layer of the middle and lower parts of the tower were significantly higher than that without wind deflector, but the effect on the drag coefficients of layers above the throat was weak. The peak factors for the windward side, the side and leeward side of the extra-large cooling towers with different wind deflectors were set as 3.29, 3.41 and 3.50, respectively.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권3호
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• pp.235-241
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• 2014

심해 군사 작전에서 유도체의 타격 성능 향상은 모함과 유도체가 광 케이블을 통하여 안정적인 통신을 유지함으로써 가능하다. 이 때 광 케이블은 엉킴 및 절단과 같은 풀림 불량을 방지하기 위해 보호 튜브에 의해 보호된다. 또한 보호 튜브는 전단 핀에 의해 유도체와 연결되며, 전단 핀의 파손에 의해 유도체는 보호 튜브와 분리된다. 따라서 본 연구에서는 유도체 및 보호 튜브를 모델링하고, 유도체의 운동에 따른 보호 튜브의 풀림 거동을 분석하며 전단 핀에 작용하는 동적 하중을 예측한다. 유도체와 보호 튜브는 질점으로 구성하며, 일정 길이 구속으로 연결한다. 전단 핀에 작용하는 하중은 실험 결과와 비교 검증하며, 이를 바탕으로 보호 튜브의 거동을 예측한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.107-120
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• 1987

본(本) 논문(論文)은 실용적(實用的)인 이차(二次)모멘트 신뢰성이론(信賴性理論)을 사용하여 체계적(體系的)이며 이론적(理論的)인 내하력산정(耐荷力算定) 방법(方法)을 제안(提案)하는데 연구(硏究)의 주안점을 두고 있다. 그리고 교량내하력(橋梁耐荷力) 평가(評價)의 새로운 접근 방법을 본(本) 논문(論文)을 통하여 시도하고자 한다. 이 새로운 방법의 기본개념(基本槪念)은 극심한 주행(走行)트럭하중을 받는 교량(橋粱)의 내하력(耐荷力)의 신뢰성수준(信賴性水準)을 신뢰성지수(信賴性指數) ${\beta}$로 나타내는 데 있다. 본(本) 논문(論文)에서 제안(提案)된 내하력(耐荷力) 판정공식(判定公式)으로 몇 개의 실존교량(實存橋粱)에 대하여 적용하여 보았으며 그 결과(結果)를 현행(現行)의 내하력(耐荷力) 판정공식(判定公式)을 적용하여 얻은 결과(結果)와 비교(比較)하여 보았다. 신뢰성이론(信賴性理輪)에 기초한 교량내하력평가(橋粱耐荷力評價) 공식(公式)은 가까운 장래에 저항(抵抗)과 하중효과(荷重效果)에 대한 기초적(基礎的)인 통계자료(統計資料)가 확보되는 대로 현행(現行)의 내하력평가(耐荷力評價) 방법(方法)에 대치될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3A호
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• pp.199-207
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• 2009

본 논문에서는 신뢰도기반 도로교설계기준을 위한 새로운 활하중모형을 개발하였다. 합리적 하중모형과 함께 하중의 통계적 특성의 구축은 신뢰도기반 설계기준의 개발에 매우 중요하다. 이전 논문에서는 WIM 또는 BWIM시스템을 이용하여 수집된 국내 8개 지역의 자료를 분석하여 교량수명기간동안의 예상최대중량을 구하였다. 차종별 총중량의 확률분포는 상위 20%의 자료를 이용하여 극한분포(Gumbel분포)로 가정되었으며 이 확률분포를 사용하여 교량수명기간동안의 최대중량을 예측하였다. 이 논문에서는 교량상에 두 대 이상의 차량이 동시에 재하되는 경우를 분석하였다. 여러 자료를 이용하여 동시재하의 확률을 구하였으며 이에 따른 동시재하차량의 총중량을 이전 논문과 같은 확률분포를 이용하여 구하였다. 10-200 m까지의 지간별로 예측된 하중효과를 모사할 수 있는 공칭하중모형이 제안되었다. 제안된 하중모형은 기존의 하중모형 뿐만 아니라 국외의 여러 기준들과 비교분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3A호
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• pp.189-197
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• 2009

본 연구에서는 신뢰도기반 도로교설계기준을 위한 새로운 활하중모형을 개발하기 위하여 수집된 자료를 분석하고 단일차량의 하중효과를 구하였다. 신뢰도기반의 설계기준을 위해서는 합리적 하중모형과 함께 하중의 통계적 특성의 구축이 중요하다. 활하중의 통계적 특성의 구축을 위하여 본 연구에서 수집한 4개 지역의 자료와 타연구에서 수집된 4개지역의 자료를 이용하였다. 차량의 자료는 WIM 또는 BWIM시스템을 이용하여 신뢰할 수 있는 자료를 수집하였다. 수집된 자료로부터 대표적인 차량의 종류를 구분하였으며 각 차종별 대표적인 크기 및 중량분포를 구하였다. 각 차종별 총중량의 확률분포는 상위 20%의 자료를 극한분포(Gumbel분포)로 가정하고 확률지상에서의 선형추세선을 이용하여 100년 최대중량을 예측하였다. 예측된 차량중량에 따른 하중효과를 10-200 m까지의 지간별로 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.369-379
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• 2012

비산물체의 충돌 및 폭발, 테러 등의 극한하중에 의한 구조물의 붕괴는 재산상의 손실뿐만 아니라 다수의 인명피해를 유발한다. 일반적으로 콘크리트는 타 건설재료에 비해 충격 및 폭발 하중에 우수한 저항성능을 지니고 있다고 알려져 있으나, 준-정적(quasi-static)하중과는 달리 높은 변형률 속도를 갖는 극한하중을 고려하지 않고 설계된 기존의 콘크리트 구조물은 예상치 못한 극한하중에 노출될 경우 상당히 위험할 수 있다. 이 연구에서는 콘크리트 보의 충격저항성능을 향상시키기 위해 길이 30 mm의 번들형 양단 hooked type의 강섬유를 전체 부피의 0%에서 1.5%까지 혼입하여 정하중 및 충격하중 휨 실험을 수행하고, 그 성능을 평가하였다. 실험 결과 강섬유의 혼입률을 증가시킬 경우 정하중뿐만 아니라 충격하중에서도 휨강도와 연성 등 휨 저항성능이 크게 향상되는 경향을 보였다. 강섬유를 인장부에 집중적으로 혼입한 층 구조 콘크리트 보의 경우에는 동일한 양의 섬유를 보 전체에 타설한 시편에 비해 휨 저항성능이 향상되는 것으로 나타났다. 또한, 강섬유 보강 콘크리트의 재료적 비선형성을 고려하여 단자유도계(sing degree of freedom, SDOF) 시스템의 해석 알고리즘을 구성하고 실험 결과와 비교하였으며, 비교적 정확하게 최대 처짐을 예측하는 것으로 나타났다.