An Experimental Study on Characteristics of Wind Pressure on Long-Span Roof of the Kwangju World Cup Stadium

박연수,김윤석,박선준,Park, Yeon Soo,Kim, Yun Seok,Park, Sun Joon Korean Society of Steel Construction 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.5

In this study, the wind tunnel test for Kwangju World Cup Stadium with long span roof was carried out and its results were considered in the two roofs: one is the case of one roof, and the other is the case of two roofs which are identical. In this experiment, a 1/400-scale model was used. As a result of measuring wind pressure in the case of one roof and then two, when two roofs are set up, wind load for structural frame decreases by 35%, compared to that of one roof. These results show that the current criteria for wind loadings, which specify that wind pressure on the roof depends only on the altitude, have limitations for adoption, and a wind tunnel test is essential to design. 본 연구에서는 광주월드컵 경기장을 같은 형태의 지붕이 하나인 경우와 두 개인 경우로 구분하여 풍동실험을 수행하였으며 그 실험결과에 대해서 고찰하였다. 본 실험에서는 1/400의 축소모형을 이용하였다. 지붕이 1개가 설치되는 경우와 2개가 설치되는 경우에 대한 풍압측정결과 2개의 지붕면이 설치되면 단위면적당 풍하중이 1개의 지붕면의 경우에 비해 구조골조용 풍하중은 최대35%정도의 감소됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는, 지붕면에 작용하는 풍하중은 높이에만 의존되어 결정되는 현행 풍하중 규준의 적용한계를 나타냄과 동시에 대형 구조물의 경우 풍동실험이 반드시 필요함을 나타내는 내는 일례라고 할 수 있다.

반복하중을 받는 강구조 요소의 소성피로에 관한 연구

박연수,박선준,강성후,윤영필,Park, Yeon Soo,Park, Sun Joon,Kang, Sung Hoo,Yoon, Young Phil 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.2

본 연구에서는 먼저 강한 지진하중에 의해 발생되는 구조물의 파괴와 관련되어 있는 중요한 물리적 인자들의 상호관계를 정량화하기 위하여 반복하중을 받는 구조성분들에 대한 소성피로 문제에 대해서 검토하였으며, 강한 지진과 같은 극심한 반복하중하에서 구조성분들에 대한 극저사이클 피로파괴의 새로운 개념이 도입되었다. 또한 강구조물 요소에 대한 극저사이클 피로파괴 실험을 실시하였다. 실험은 수회에서 20회사이의 반복하중재하 과정에서 궁극적인 파괴를 실현하기 위하여 시도 되었다. 시험체는 H형강의 플랜지 단면처럼 강부재내의 않은 평판요소를 의미하는 직사각형 평판을 사용하였다. 이 시험체에는 비탄성좌굴, 소성신장 또는 이들 2가지의 조합이 발생한 후 부재가 완전히 파괴에 이를때까지 축방향 반복하중을 가하였다. 그 결과 극저사이클 피로하중에 의한 극한파괴상태는 구조요소단면 최외단에서의 최대변형율과 밀접하게 관련되어 있슴을 알 수 있었다. In order to quantify the relationships of the important physical factors relating failure to strong earthquake loading, the plastic fatigue problems for structural components under repeated loading were reviewed first. A new concept of very low cycle fatigue failure for structural components under severe cyclic excitations as in strong earthquakes was represented. Also, an experimental study was made of the very low cycle fatigue failure of structural steel elements. It was attempted to realize the ultimate failure in the course of loading repetitions of the order of several to twenty. The test specimen had a form of rectangular plate, representing a thin-plated element in a steel member as wide-flange cross section. It was subjected to uniaxial loading repeatedly, until complete failure takes place after undergoing inelastic buckling, plastic elongation and/or their combination. It was seen as a result that the state of the ultimate failure is closely related to the maximum strain at the extreme fiber in the cross section.

강한 지진 하중하에서 강재 교각의 손상 거동 연구

박연수,박근구,박선준,Park, Yeon Soo,Park, Keun Koo,Park, Sun Joon 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.3

Based on the numerical investigations using steel bridge pier subjected to strong seismic excitations a new approach to seismic damage assessment for steel structures and their members has been proposed in conjunction with the suggested definition of failure state. The relevant failure form of the steel pier is evaluated. It is revealed that when a seismic load has a short period, the failure of global buckling beyond the allowable displacement is more dominant than that by that of the local buckling caused by the accumulation of plastic strain. When a seismic load is not beyond this certain part, but repeats within the range of where a plastic deformation occurs, the plastic strain is accumulated on the partial element of bottom edge of steel pier and the failure occurs by the local buckling from the accumulated plastic local strain. 강구조물과 부재들의 지진 손상도 평가법에 새롭게 접근하기 위하여 강한 지진하중을 받는 강재 교각에 대해 수치해석을 수행하였다. 새로운 손상도 평가법에서 파괴 상태에 대한 기준은 지진하중이 재하되는 동안에 응력집중이 가장 심한 단면의 한 부분에서 누적소성변형율의 값이 90%에 이르게 되는 때를 의미한다. 단주기 특성의 지진하중에 대해서는 소성변형율의 누적에 의한 국부좌굴 파괴보다는 허용변위를 초과하는 전체좌굴에 의한 파괴가 지배적인 것으로 밝혀졌다. 장주기 특성의 지진하중에 대해서는 소성변형율이 강재교각 하부의 모서리 부분 요소에 누적되면서 누적 소성변형율에 의한 국부좌굴로 파괴되는 결과를 보였다.

Quantitative Damage Model of Steel Members under Severe Seismic Loading

박연수,박선준,Park, Yeon Soo,Park, Sun Joon Korean Society of Steel Construction 1998 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.10 No.3

본 논문에서는 정량적인 지진 손상모델의 유도를 위해 먼저 지진 반복하중하에서 구조물 및 그들 요소에 대한 기존의 손상 모델들을 체계적으로 정리한 후 문제점을 평가하였다. 또한, 강한 지진과 같은 심한 반복가력을 받는 강구조 부재에 대한 파괴기준을 묘사하였으며, 강부재에 대한 새로운 지진 손상도 평가방법을 제안하였다. 이 손상모델은 극저 사이클 하중하에서 강부재에 대한 일련의 실험과 수치해석 연구로부터 얻어진 것이다. 본 연구에서 극저 사이클 하중은 큰 소성변형 영역안에서 5~20 사이클의 반복하중을 의미한다. 제안된 내진 손상평가 방법은 변형이 가장 심하게 집중된 단면에 있어서 국소 변형율의 이력에 초점을 맞추어 유도되었다. In this paper, the previous damage models for structures and their components under seismic repeated loading were reviewed systematically. A failure criterion for steel members under severe cyclic excitations as in strong earthquakes was described. A new approach to seismic damage assessment for steel members was proposed. This method was based on a series of the experimental and numerical investigations for steel members under very low cyclic loading. In this study, very low cyclic loading means repetitive loading, 5 to 20 loading cycles, within the large plastic range. The proposed damage assessment method was focused on the local strain history at the cross-section of the most severe concentration of deformation.

파형강 지중구조물의 제특성 연구

박연수,서병철,김병하,박선준,Park, Yeon Soo,Seo, Byoung Chal,Kim, Byong Ha,Park, Sun Joon 한국강구조학회 2001 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.13 No.6

파형강 구조물과 같은 가요성관의 안정성 평가시에는 변형량의 검토가 무엇보다도 중요하다고 생각된다. 파형강 구조물의 수평 변형량은 토피고의 변화에 관계없이 관경이 커질수록 증가함을 알 수 있다. 병렬시공시에 대한 변형 감소량을 토피고 및 관종별로 내 외측으로 구분하여 단일 배치시와 비교 했는데, 변형 감소량이 큰 내측관에 대하여 관경이 1000mm인 경우를 살펴보면, 토피고 10m인 경우가 토피고 0.5m인 경우에 비해 변형 감소량이 약 4배 크게 나타남을 알 수 있었다. 또 관경의 종류 별로 변형 감소량을 비교해 보면 관경이 3000mm인 경우가 관경 1000mm인 경우에 비해 변형 감소량이 약 13~15배 크게 나타났다. 그리고 내측관과 외측관에 대하여 비교해 보면 내측관의 경우가 외측관의 경우에 비해 1.6~2.0배 정도 더 변형 감소량이 크게 나타났다. Ductility pipes, like corrugated steel structures, are expected to reduce its deformation when they are arranged in a row. Verifying this assumption can help make economic designs possible. Though checking the deformation of ductility pipe structures, like corrugated steel structure, decreasing deformation was found when the pipes are arranged in a row. In this way, arranging a corrugated steel structures in a row shows decreased deformation compared to corrugated steel pipes arranged in a single structure because the bedding effect restrains deformation. The deformation rates of reduction are proportionate to the diameter of the corrugated steel structure.

엑스트라도즈드교의 BIM 구축 및 파라메트릭 모델링

박연수,이병근,Park, Yeon-Soo,Lee, Byung-Geun 한국전산구조공학회 2012 한국전산구조공학회논문집 Vol.25 No.1

정보 모델링이라 일컫는 BIM은 단순히 이미지를 표현할 뿐만 아니라 교량의 전 생애주기에 발생하는 정보를 저장하는 도구로 활용된다. 최근 발주부터 유지관리까지 교량의 전 생애주기 동안에 BIM을 활용하여 건설 생산성을 향상시키려는 시도가 증가하고 있다. 현재 BIM에 대한 이점은 어느 정도 인지하고 있는 상태이지만, BIM구축 및 활용에 대한 정보가 부족한 상태에서 도입하면 오히려 이익보다는 추가적인 업무발생에 의한 손실을 일으키게 되므로 아직까지는 조심스러운 단계이다. 따라서 본 연구에서는 교량에 관한 BIM을 실제로 작성하여 토목분야의 객체를 모델링할 수 있는지를 평가하고 BIM을 적절하게 활용하기 위한 개선점 및 향후 활용방안에 대해 고찰하고자 한다. 연구결과 BIM은 도면과 물량산정에 있어서 일관성, 효율성, 정확성에 기여할 수 있었고 파라메트릭 모델을 활용한 치수 설정으로 모델의 재활용이 가능한 것으로 나타났다. 도입 초기에는 모델작성에 따른 노력이 소모되지만 그 이후에는 작성된 모델을 활용하므로 생산성을 증가시키는데 도움이 될 것으로 판단된다. The BIM called information modeling is used by tool not only it will simply be appearing the image and can save the information. Recently, there is a lot of case that improves the construction productivity by using the BIM during the life cycle of bridge from order to management. Although we already recognize the advantage of BIM, it is a careful phase to use the BIM. Therefore, We made the BIM for bridge, evaluated the possibility that can build the object used in the civil engineer, studied about the utility, the improvement in order to use the BIM properly. As a result, the BIM can recycle the information by using parametric model and attribute the efficiency and accuracy on drawing and calculating the quantity. The BIM is able to help productivity increase by using the builded model after we spend the effort building a model in early stage.

극저사이클 재하하에서 앵글 강부재의 파괴실험

박연수,김성칠,임정순,Park, Yeon Soo,Kim, Sung Chil,Lim, Jung Soon 대한토목학회 1992 대한토목학회논문집 Vol.12 No.4

본 연구의 목적은 지진에 의한 강구조 부재의 소성피로손상 및 파괴에 크게 영향을 미치는 중요한 인자를 추출하여 그들간의 정량적 관계를 규명하는 것이다. 이를 위해, 앵글 강부재에 대하여 5~30 사이클 정도의 극저사이클 피로파괴실험을 실시하였다. 실험은 축방향 상대변위에 의해 제어된 반복 하중하에서 행하였으며, 앵글 시험체는 재하초기에 비탄성 전체좌굴 또는 국부좌굴이 발생하였다. 실험결과, 극저사이클 피로파괴하에서 강부재의 에너지 흡수능력은 재하이력과 파괴모우드에 따라 크게 변한다는 것을 알 수 있었고, 균열발생부에서 잔류 국소변형률의 최대치는 재하패턴 변형모우드 폭두께비에 관계없이 25~40% 정도였다. The objective of this study is to identify the quantitative relationships among the important physical factors associated with failure of steel members under strong seismic excitations through very low-cycle fatigue tests. Very low-cycle fatigue is meant to be structural fatigue causing cracks and rupture in about 5~30 cycle ranges. The angle specimen was subjected to repeated axial Ioad after undergoing inelastic buckling. The test results reveal that the energy absorption capacities vary heavily with the history of loading and the failure mode. The maximum values of residual local strain at the initiation of a visible crack due to the very low-cycle fatigue were of the order of 25~40%, regardless of loading patterns, deflection modes, and width-to-thickness ratios.

교량구조물의 진동영향평가를 위한 동하중 이상화모델링 기법 연구

박연수,홍혜진,공강주,김정주,Park. Yeon-Soo,Hong. Hye-Jin,Kong. Kang-Joo,Kim. Jung-Ju 한국방재학회 2006 한국방재학회논문집 Vol.6 No.2

토목구조물은 주로 안전성을 위주로 설계되어 왔으나 최근 들어 토목기술에 대한 환경친화적 측면이 중시되어지는 가운데 구조물의 사용성과 안정성의 비중이 커져가고 있다. 또한 기술의 발달로 재료의 고강도화가 이루어져 구조부재 자체의 크기나 단면적이 줄어들었는데 이는 교량구조물의 과도한 처짐과 진동을 동시에 야기했다. 따라서 본 연구에서는 교량 구조물의 통과주체가 되는 차량동하중과 인체보행하중이 교량에 미치는 처짐과 진동에 대한 영향을 적용 가능한 가장 이상화 된 모델링을 찾아내어 진동영향평가 할 수 있도록 하기 위한 연구를 수행하였다. Structures of Civil Engineering have been designed with a safety as their main purpose. However recently, the greenness side of the technology of civil engineering regarded as most Important and also utility values and stability of the structures. Also developments in the technology make materials to be higher strength and they shortened scales and stiffness of the structural members. This means that it brings an immoderate deflection and vibration of bridge structures simultaneously. Accordingly, this study ai ed to find and estimate the most idealized structure models on the effects of the deflection and vibration of bridges from the traffic lane load and human vibration - the main pass of bridge structures.

디젤해머에 의한 콘크리트말뚝 항타시(抗打時) 발생(發生)되는 지반진동(地盤振動)의 측정(測定) 및 영향평가(影響評價)

박연수,전준수,Park, Yean Soo,Chon, Chun Su 대한토목학회 1989 대한토목학회논문집 Vol.9 No.1

본(本) 논문(論文)은 주거(住居) 및 상가구조물(商街構造物)이 밀집(密集)된 지역(地域)에서 구조물(構造物)의 말뚝기초공사(基礎工事)를 위한 항타작업시(抗打作業時) 야기되는 지반진동(地盤振動)의 영향(影響)을 평가(平價)하기 위해서 디젤해머로 PC콘크리트말뚝을 항타(抗打)하는 동안 발생(發生)되는 지반진동(地盤振動)을 항타지점(抗打地點)으로부터 진동측정거리(振動測定距離)를 변경시키면서 측정(測定) 분석(分析)하였다. 본(本) 논문(論文)의 측정(測定)과 분석(分析)을 통하여 항타진동(抗打振動)의 감소(減素) 및 주파수특성(周波數特性)이 파악되었으며, 이로부터 항타진동(抗打振動)의 크기를 사전(事前)에 예측(豫測)할 수 있는 진동추정식(振動推定式)의 유도 및 항타기(抗打機) 선정(選定)을 비롯한 제반문제에 대하여 고찰(考察)하였다. This Paper measures and analyzes ground vibrations induced during precast concrete pile-driving using diesel hammer at radii varying from 9m to 30m to evaluate effects of such vibrations associated with deep foundation piling operations near the residential of commercial areas. From this study, characteristics for attenuation and frequency of the vibrations casued by pile-driving are established and the empirical equation for predicting peak velocity and acceleration levels are obtained. This equation can be used to predict the peak vibration levels and select the appropriate hammers for future projects where similar soil conditions to this test site are encountered.

Nonlinear FEM Analysis for Damage Assessment of Steel Members under Very-Low-Cycle Loading

박연수,Park, Yeon Soo Korean Society of Civil Engeneers 1994 대한토목학회논문집 Vol.14 No.4

극저사이클 하중하에서 강구조부재의 비선형 유한요소해석을 실험과 더불어 수행하였다. 본 해석은 강진과 같은 반복하중하에서 강구조부재의 균열발생전까지를 유한요소법으로 추적한 것이다. 해석과 실험결과로부터 얻어진 히스테러틱 거동을 비교한 후, 큰 반복변형을 받는 응력집중부에 있어서 국소변형율의 이력을 수치해석에 의해 시뮬레이션하였다. 이 국소변형율의 이력과 극저사이클 파괴설험시의 균열발생 현상과의 관계를 정량적으로 분석하였다. 실험과 수치해석 결과를 바탕으로 강구조부재의 내전안전성 평가를 위한 새로운 방법이 본 논문에서 제시되었다. A nonlinear FEM analysis of steel members under very-low-cycle loading has been performed in conjunction with experimental works. This analysis is an FEM tracing toward cracking of steel members under cyclic loads such as a strong earthquake. After verifying the procedure by comparing global hysteretic behaviors from the analytical and experimental results, the local stress-strain hysteresis at critical sections for large cyclic deformations was traced by the numerical analysis. Local strain history was discussed in relation to cracking. Based on the experimental and analytical results, a new approach to seismic safety assessment for steel members was proposed in this paper.