• 전산구조공학
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• 제1권1호
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• pp.113-122
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• 1988

본 연구에서는 강도로교의 피로파손의 위험을 예측할 수 있는 실용적 모형을 개발하였다. 제안된 피로해석 모형은 피로신뢰성 이론과 교량의 피로수명에 영향을 미치는 여러가지 요인들을 고려하여 유도되었다. 피로신뢰성 함수는 Weibull분포로 가정하였고, Weibull의 수치계산형태는 강재의 피로수명과 변진폭재하로 인한 응력범위 등의 통계적 불확실량을 모두 포함하는 Ang-Munse의 식을 사용하였다. 피로해석모형에는 교량이용 기간중에 발생할 수 있는 일평균교통량(ADTT)의 변화, 재하이력의 변화, 진추조사의 효과 등을 고려하였다. 응력범위 주상도는 개설 교량에 대한 현장실측결과로부터 구한 랜던 응력파로부터 작도하고, 그 결과 구해지는 응력범위분포는 Beta분포로 모형화 하였다. 본 연구에서 제안한 피로해석 방법을 실제 개설 교량에 대해 적용한 결과, 제안된 피로해석모형과 수치계산을 위하여 개발된 전산프로그램은 기설 노후 강교의 피로 내하력 판정이나 잔존수명의 예측 등을 위한 실용적인 방법으로 사용될 수 있다고 생각된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권3호
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• pp.751-767
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• 2015

A new procedure is proposed for assessing probabilistic condition of structures considering effect of measured data uncertainty. In this procedure, multiple Finite Element (FE) models are identified by using weighting vectors that represent the uncertainty conditions of measured data. The distribution of structural parameters is analysed using a Principal Component Analysis (PCA) in relation to uncertainty conditions, and the identified models are classified into groups according to their similarity by using a K-means method. The condition of a structure is then assessed probabilistically using FE models in the classified groups, each of which represents specific uncertainty condition of measured data. Yeondae bridge, a steel-box girder expressway bridge in Korea, is used as an illustrative example. Probabilistic condition of the bridge is evaluated by the distribution of load rating factors obtained using multiple FE models. The numerical example shows that the proposed method can quantify uncertainty of measured data and subsequently evaluate efficiently the probabilistic condition of bridges.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권5호통권78호
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• pp.527-536
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• 2005

외부 긴장재를 이용한 보강공법은 효과적인 보강기술의 하나로써 연구되고 있으며 그 적용사례가 증가하고 있다. 본 논문에서는 기존 강합성 교량의 내하력 향상을 위해 외부 긴장재의 초기 긴장력 결정 방법을 제안하였다. 긴장재의 배치 형상과 재하되는 활하중의 종류에 따른 증가 프리스트레스력 계산식을 구하여 강합성보의 보강효과를 수치적으로 분석하였다. 증가 프리스트레스력을 고려한 내하율 산정 방법을 제안하여 긴장재 개수와 초기 긴장력의 계산 방법을 제시하였다. 제안된 방법을 실교량에 적용하여 합리성을 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권2호통권39호
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• pp.213-222
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• 1999

ALFD방법은 연속합성판형교의 과재하중과 최대하중에 대한 강도검토에 있어서 실제적인 거동을 나타낼 수 있는 탄소성해석법이다. 주어진 하중으로 인한 최대 정, 부모멘트단면에서의 항복은 활하중이 통과한 후에 잔류하는 소성회전을 일으킨다. 또한 제조시의 잔류응력으로 인하여 이론적인 항복모멘트 이하에서도 소성변형을 일으킨다. 이러한 국부항복은 다음에 작용되는 과재하중하에서 탄성화되어 정의 자생모멘트를 유발한다. 본 연구에서는 지점과 최대 정모멘트 단면에서의 단위소성회전각으로 인한 자생모멘트를 공액보법과 3연모멘트법에 의하여 구하였고, 9개의 설계경간을 지점단면을 감소시켜가면서 본 연구에서 개발한 전산프로그램에 의하여 연속관계와 모멘트-비탄성회전각 실험곡선과 일치하는 자생모멘트를 구하였다. 또한 한국도로교시방서에 준하여 비조밀단면을 갖는 3경간 연속합성판형교의 평가를 수행하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제13권2호
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• pp.187-209
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• 2002

The infrastructure system in the United States has been aging faster than the resource available to restore them. Therefore decision for allocating the resources is based in part on the condition of the structural system. This paper proposes to use neural network to predict the overall rating of the structural system because of the successful applications of neural network to other fields which require a "symptom-diagnostic" type relationship. The goal of this paper is to illustrate the potential of using neural network in civil engineering applications and, particularly, in bridge evaluations. Data collected by the Tennessee Department of Transportation were used as "test bed" for the study. Multi-layer feed forward networks were developed using the Levenberg-Marquardt training algorithm. All the neural networks consisted of at least one hidden layer of neurons. Hyperbolic tangent transfer functions were used in the first hidden layer and log-sigmoid transfer functions were used in the subsequent hidden and output layers. The best performing neural network consisted of three hidden layers. This network contained three neurons in the first hidden layer, two neurons in the second hidden layer and one neuron in the third hidden layer. The neural network performed well based on a target error of 10%. The results of this study indicate that the potential for using neural networks for the evaluation of infrastructure systems is very good.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권5호
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• pp.1536-1544
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• 2018

The existing 24-pulse autotransformer rectifier unit (ATRU) needs interphase reactors for parallel work of the rectifier bridges, and its output voltage cannot be regulated. Aiming at these problems, a step-up and step-down asymmetrical 24-pulse ATRU is proposed in this paper. The connections and turns ratios among transformer windings are well designed. In addition, a 15-degree phase difference is formed between two of the 24 voltage vectors produced by the transformer, which makes the four rectifier bridge groups produce a 24-pulse DC voltage without interphase reactors. Meanwhile, by adding extended winding to each phase of the transformer, wide-range regulation of the ATRU output voltage can be realized, and the reasonable voltage regulation range is between 0.2 and 1.6. The superposition of the voltage vectors and the principle of the voltage regulation are analyzed in detail. Furthermore, the turns ratio of the windings, winding current, output voltage, and kilovolt-ampere rating are all derived. Finally, the simulations and experiments are carried out, and the correctness of the principle and theoretical analysis of the new 24-pulse ATRU are verified.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권1호
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• pp.266-276
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• 2018

This paper presents a new step-up and step-down multi-pulse auto-transformer rectifier unit (ATRU) topology. This structure can achieve a wide range of output voltages, which solves the problem of auto-transformer output voltage being difficult to regulate. Adding middle taps to the primary winding and reasonably setting the number of auto-transformer windings, constituted two groups of three-phase output voltages with a $30^{\circ}$ phase difference. Multi-pulse output DC voltage is obtained after a three-phase output voltage across two rectifier bridges and inter-phase reactor. Thus, the output DC voltage is related to the number and configuration of the auto-transformer winding. In this paper, the relationship between the voltage ratio of the auto-transformer and the ratio of winding, input current and auto-transformer kilovoltampere rating are deduced and validated by simulations. On this basis, the output voltage range is optimized. An experiment on two different voltage ratio principle prototypes was carried out to verify the correctness of the analysis design.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.147-151
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• 2007

재하시험은 교량의 내하력을 측정하는 효과적인 방법이다. 국내에서 교량의 내하력평가는 계측값과 해석값을 비교하여 산정된 응답보정계수를 사용하여 산정한다. 본 논문에서는 통행차량에 의한 응답보정계수를 결정하는 방법을 개발하였다. 제안된 방법은 차량효과를 고려하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션의 결과에 기반을 두었다. 제안된 방법과 기존 방법의 비교결과는 제안된 방법이 교량의 공용 내하력을 비교적 잘 예측한다는 것을 알 수 있다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.102-110
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• 2009

교량구조물의 유지관리비용은 크게 증가하는 추세이며 이에 대한 교량의 점검은 많은 비용뿐만 아니라 시간과 노력이 소요된다. 따라서 사전에 교량의 보수 또는 보강이 필요한 시점을 파악하고 그 주기를 예측하는 것은 비용의 절감뿐만 아니라 교량 구조물에 대한 안전성을 확보하는데 크게 도움이 된다. 따라서 본 연구에서는 강박스 도로교량에 대한 신뢰성 있는 보수 또는 보강 주기를 추정하기 위하여 노후화에 따른 기존의 성능등급 곡선을 우선적으로 분석하였다. 이를 바탕으로 보수보강 확률함수를 정의하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 확률적으로 보수보강 주기를 추정하는 독자적인 방법을 정립하여 제시 하였다. 또한 결과에 대한 통계적 분석을 통하여 신뢰성을 검증하였으며 강박스 도로교량에 대한 통계자료에서 얻어진 보수 또는 보강 주기와 그 결과가 유사하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 강재 교량 구조물에 대한 신뢰성 있는 보수 또는 보강 주기를 예측하는데 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.64-72
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• 2015

고속도로교량을 위한 위험도기반점검주기를 제안하였다. 고속도로 교량유지관리시스템에서 얻은 상태데이터를 분석하여 교량상태 열화에 영향을 주는 위해성인자를 찾았다. 그러한 인자와 상태열화사이의 특정한 상관성을 찾았다. 이들을 이용하여 위해성점수를 평가하는데 이용하였다. 여러 가지 위해성 인자들을 종합하여 최종 위해성을 높음, 보통, 낮음의 세 단계로 구분하였다. 취약성은 교량의 현재상태로 평가하였다. 위험도행렬을 점검주기를 위해 제안하였다. C, D, E등급 교량의 점검주기는 현행대로 유지하였다. 그러나, 보통과 높음으로 위해성이 평가된 A 및 B 등급교량은 점검주기를 최대 6년까지 연장하였고 최소주기는 현행과 같이 3년으로 하였다. 위험도 평가에 따라 점검주기를 보정하므로써 평균 점검인력을 27% 절약할 수 있었다.