상용압연 형강을 이용한 콘크리트 합성거더의 다단계 긴장력 최적설계

신영석,정흥시,김영우,박재만,Shin Yung-Seok,Jung Heung-Shi,Kim Young-Woo,Park Jea-Man 한국전산구조공학회 2006 한국전산구조공학회논문집 Vol.19 No.2

The 1st and 2nd tension forces of the PSSC(Prestressed Steel and Concrete) grider constructed with commercial rolling beams and concrete are optimally designed. The design variables are the 1st and 2nd tension forces due to multi-step prestressing and live load. The objective function is set to the maximum live load. Design conditions are allowable stresses at the top and bottom of slab, beam and infilled concrete due at the several construction stages. A Matlab based optimization program is developed. The results show that the tendon position as well as concrete compression strength have significant influence on the beam strength. 본 연구에서는 상용 압연형강과 콘크리트 합성거더인 PSSC(Prestressed Steel and Concrete) 거더의 1, 2차 긴장력과 활하중을 최적설계 하였다. 다단계 긴장에 따른 1, 2차 긴장력과 활하중을 설계변수로 삼았으며, 최종 활하중을 목적함수로 정하였다. 시공단계에 따른 강주형, 충전 콘크리트, 슬래브의 상연과 하연의 허용응력을 설계 조건으로 하였다. 설계 최적화는 상용 프로그램 Matlab의 최적화 모듈을 이용하여 수행되었다. 형고의 변화, 콘크리트 압축강도의 변화, 헌치 높이의 변화 등 다양한 조건에 빠른 최적 설계를 시도하였고, 연구 결과로부터 강선배치, 콘크리트 압측강도 등이 설계에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

지진격리장치를 갖는 PSC I형 거더교량의 지진거동 특성 및 경제성 분석

신영석,박장호,최광수,홍순호,Shin, Yung-Seok,Park, Jang-Ho,Choi, Kwang-Soo,Hong, Soon-Ho 한국전산구조공학회 2008 한국전산구조공학회논문집 Vol.21 No.2

지금까지의 지진 관련 연구는 주로 교량 받침 자체의 성능개선이 주요 관심 과제였으나, 본 논문에서는 받침 종류에 따라 교량에 미치는 전반적인 지진거동 특성을 분석하고 교량 공사비에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위해 실무에서 많이 적용되는 PSC I형 교량에 대해 교량받침의 종류를 변화시키며 교각 높이를 매개변수로 하여 상시 및 지진해석을 수행하였다. 특히 지진해석을 통해 산출한 단면력을 고려하여 PSC I형 교량받침의 변위, 지진하중에 의한 교각 기둥의 직경, 상부여유 간격 등의 변화를 분석하였다. 고교각인 경우 탄성받침보다는 지진격리장치를 적용하는 것이 지진에 의한 상부구조의 이동량을 줄여 신축이음장치의 규격을 줄일 수 있으므로 차량의 주행성 및 교량의 유지관리 측면에서 바람직 할 것으로 판단되었고, 교량 하부 구조 단면이 축소되어 미관개선 및 경제성 개선의 효과가 있는 것으로 분석되었다. 결국, PSC I형 교량받침 설계시 일률적으로 탄성받침을 적용하는 것보다 정밀한 내진해석을 통해 지진격리장치를 적용하는 것이 구조적정성 측면 및 공사비 측면에서 타당하다는 결론에 도달하였다. The research so far has primarily analyzed efficiency improvement but in this research, it analyzes the characteristics of earthquake behavior, with changed pier heights, through ordinary and seismic analysis. For this, the kind of bridge bearing has been changed against PSC I-shaped bridge, which is mostly used in practice, and at all times earthquake analysis has been performed with through height of pier. Especially considering sectional power resulting from earthquake analysis, displacement of PSC I-shaped bridge bearing, diameter of pier pillar by earthquake load, and upper spare gap have been analyzed. In case of high-pear, seismic isolated device is decided as proper for cars' driving and for management of bridge since it decreases movement of upper structure, than elastic bearing, reducing size of elastic connect device, and it's been analyzed it is effective for improvement of fine view and economic efficiency reducing section of lower bridge structure. Finally, when design PSC I-shaped bridge bearing, for the proper structure and high-pier side, applying seismic isolated device through precise inner analysis is proper than applying equal elastic bearing.

강박스 거더의 생애주기비용 최적설계

신영석,박장호,이현섭,안예준,Shin Yung-Seok,Park Jang-Ho,Lee Hyun-Sub,Ahn Ye-Jun 한국전산구조공학회 2005 한국전산구조공학회논문집 Vol.18 No.4

본 논문에서는 강박스 거더의 생애주기비용을 최소화하기 위한 방법을 제시하였다. 본 논문에서 고려된 강박스 거더의 생애주기비용은 초기비용, 유지관리비용 및 보수비용으로 구성되었다. 강재 주형의 상태등급곡선과 안전진단 결과 측정된 내하력을 바탕으로 내하력곡선을 추정하였으며, 이 곡선을 이용하여 생애주비용을 고려한 강박스 거더의 최적설계를 수행하였다. 또한 내하력곡선을 통해 강박스 거더의 공용수명과 보수 보강 시기 및 횟수를 결정하고 초기 내하력에 따른 생애주기 동안 발생하는 연간비용을 비교, 분석하였다. 본 논문에서 제안한 생애주기비용을 고려한 강박스 거더의 최적설계를 통하여 기존의 설계에 비해 보다 경제적이며 안전한 설계를 유도할 수 있으리라 판단된다. This paper presents a design method to minimize Life Cycle Cost (LCC) of steel box girders. The LCC considered in this paper includes initial cost, expected life-cycle maintenance cost and repair cost. A load carrying capacity curve is derived from a condition grade curve of steel girders and load tarrying capacity that is measured in safety diagnostic test. And then, optimal design of steel box girders is performed on the basis of load carrying capacity curve. In this paper time and number of times for repair of steel girders are determined based on the calculated load carrying capacity curve. Also, annual costs considering real discount rate are compared and analyzed in various cases. It is concluded that the optimal design of steel box gilders considering LCC by the presented method will lead to more economical and safer girders than conventional design.

Design Optimization of Blade Stiffened Laminated Composite Plates

신영석,Shin, Yung Seok Korean Society of Civil Engeneers 1993 대한토목학회논문집 Vol.13 No.1

중립축에 대하여 대칭인 보강된 적층평판의 좌굴하중을 극대화 하는 최적설계를 시도하였다. 전체 평판의 무게가 일정한 가운데 적층평판을 이루는 각기 판의 두께와 보강재의 단면을 이루는 두께와 높이를 설계변수로 취하였다. 유한요소법을 이용하여 평판의 좌굴하중이 계산되었으며 최적설계는 IMSL program routine을 사용하였다. 최적설계시 나타나는 optimality condition이 고도의 비선형 연립방정식이 되므로 이경우 여러개의 국부 최적점이 발견되었다. 보강재와 평판의 각층에서의 보강섬유의 방향을 달리하며 각자의 효율성을 연구 조사하였으며 이중($0^{\circ}Beam/0^{\circ}/90^{\circ}$)s인 경우에 사장 우수한 설계를 할수 있는것으로 나타났다. The buckling load of a blade stiffened laminated composite plate having midplane symmetry is maximized for a given total weight. The thicknesses of the layers and the width and height of the stiffener are taken as the design variables. Buckling analysis is carried out using a finite element method. The optimization problem is solved using an IMSL subroutine. Due to the highly nonlinear nature of the optimality equations, several local optimum solutions are found. Various combinations of fiber orientation for the laminate layers and the blade stiffener are investigated to examine their relative efficiency. Out of several cases examined, the best design was produced from the combination of ($0^{\circ}Beam/0^{\circ}/90^{\circ}$)s.

봉투함수를 이용한 호모토피방식의 구조물 최적화 설계

신영석(Yung Seok Shin) 한국강구조학회 1993 韓國鋼構造學會誌 Vol.5 No.2

An efficient and easy-to-implement procedure for the globally convergent homotopy method for nonlinear optimization is discussed in this paper. An envelope function is used to augment multiple inequality constraints so that difficult active set strategy can be avoided. The procedure is applied for a simple constrained minimization problem, and its convergency is tested for different values of an envelope function parameter. The results indicates that for a large value of the parameter, fast convergence is achieved, but it could result in large errors in the solution. The paper also demonstrates application to optimal design of one-ring stiffened shells. A sequence of optimal designs has been obtained as a function of external hydrostatic pressure. It is seen from the results that the single ring-stiffener works more effectively at lower levels of pressure.

LRFD에 의한 연속보 주부재의 조밀 및 비조밀 단면 최적화 설계

국중식,신영석,Gook, Joong-Sik,Shin, Yung-Seok 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.3

하중-저항계수 설계법(LFRD)에 따르면, 단면 형상은 압축 요소의 폭-두께비 및 브레이스 조건에 따라 조밀, 비조밀, slender로 나누어 설계가 되어지고 있다. 본 논문에서는 LRFD시방서의 내용을 기준으로 2경간 연속보의 주형인 I형 거더를 조밀단면과 비조밀단면으로 나누어 설계하였으며, 최적화 기법을 도입하여 단면을 설계하였다. 본 연구는 최적화 기법을 이용하여 조밀 및 비조밀 단면에서의 단면 형상의 변화를 고찰하였다. The Load and Resistance Factor Design(LRFD) Specification defines two sets of limiting width-to-thickness ratios. On the basis of these limiting values, steel sections are subdivided into three categories: compact, noncompact, and slender sections. In this paper, I-Type girders of a 2 span continuous steel bridge are divided into compact and non-compact sections and analyzed. In the design process, an optimization formulation was adopted and ADS, a Fortran program for Automated Design Synthesis, was used. In this study, we studied about change of the section between compact and non-compact using optimization formulation.

승용차 전용 강판형교의 상부구조 최적설계

남석현(Nam Seok Hyun),안예준(Ahn Ye-Jun),신영석(Shin Yung Seok),박장호(Park Jang Ho) 대한토목학회 2005 대한토목학회 학술대회 Vol.2005 No.10

지반구조물 상호작용을 고려한 지중구조물의 지진응답해석

이승철(Lee Seung Chul),신영석(Shin Yung Seok),박장호(Park Jang Ho) 대한토목학회 2004 대한토목학회 학술대회 Vol.2004 No.10

교량 생애주기비용 모델의 신뢰성을 향상하기 위한 방안 연구

이기열(Lee kee Youl),신영석(Shin Yung Seok),박장호(Park Jang Ho) 대한토목학회 2005 대한토목학회 학술대회 Vol.2005 No.10

비골건구를 깊게 하는 술식을 이용한 비골건 아탈구의 수술적 치료

유주형,이윤태,하중원,박융,신영석,Yoo, Ju-Hyung,Lee, Yun-Tae,Ha, Joong-Won,Park, Yung,Shin, Young-Seok 대한족부족관절학회 2005 대한족부족관절학회지 Vol.9 No.2

Purpose: To evaluate the efficiency of fibular groove deepening and superior retinacular reconstruction for peroneal tendon subluxation. Materials and Methods: Six patients who were treated by fibular groove deepening and superior retinacular reconstruction for peroneal tendon subluxation from March 2000 to August 2004 were reviewed retrospectively. Results: No recurrent subluxation of peroneal tendons had occurred. All patients were return to sports by 4 months after surgery and also gained nearly normal range of motion. Five patients were completely pain free, but one patient had mild occasional pain that limit his sports activities. Conclusion: Fibular groove deepening and superior retinacular reconstruction was believed to be a reliable procedure for peroneal tendon subluxation in spite of some minor complications.