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FCM 교량 박스거더의 종방향 형상 자동조정을 위한 파라메트릭 모델링 방법
이상호,안현정,김봉근,엄인수,Lee, Sang-Ho,An, Hyun-Jung,Kim, Bong-Geun,Eom, In-Soo 한국전산구조공학회 2010 전산구조공학 Vol.23 No.4
변단면을 갖는 FCM(Free Cantilever Method) 교량의 초기 설계단계에서 설계변경에 따른 반복적 작업에 대한 효율성 향상을 위하여 박스거더의 종방향 형상을 자동조정할 수 있도록 하는 파라메트릭 모델링 방법을 연구하였다. FCM 교량의 종방향 형상을 표현하기 위한 매개변수를 정의하였으며, 기존 FCM 교량의 설계 시 적용된 매개변수의 통계치 적용을 통해 매개변수들 간의 내재적, 외재적 구속조건 및 함수관계를 정의하였다. 정의한 구속조건 및 관계를 적용한 파라메트릭 모델링 구현을 통해 그 적용 가능성을 검증하였으며, 기존 설계된 교량을 대상으로 파라메트릭 모델링을 수행한 결과로 생성된 3차원 교량 모델의 콘크리트 물량과 대상교량의 설계문서 상의 물량 비교를 통해 모델의 정확성을 확인하였다. This study proposes a parametric modeling method for efficient preliminary design of FCM(Free Cantilever Method) bridge. The method is capable of automatic fitting of cross section according to variation of span length of box girder which has variational section. Parameters for forming longitudinal geometry of box girder are defined, then implicit and explicit constraints, and functional relations among them are defined by applying statistics of parameters used in FCM bridge designs. The constraints and relations are applied to a sample bridge for verifying applicability of parametric modeling. In addition, material quantity of the sample model generated by parametric modeling is estimated and compared to the quantity of the real designed model to check the accuracy of the automatically designed parametric model.
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FCM 교량 박스거더의 종방향 형상 자동조정을 위한 파라메트릭 모델링 방법
이상호,안현정,김봉근,엄인수,Lee, Sang-Ho,An, Hyun-Jung,Kim, Bong-Geun,Eom, In-Soo 한국전산구조공학회 2010 한국전산구조공학회논문집 Vol.23 No.4
변단면을 갖는 FCM(Free Cantilever Method) 교량의 초기 설계단계에서 설계변경에 따른 반복적 작업에 대한 효율성 향상을 위하여 박스거더의 종방향 형상을 자동조정할 수 있도록 하는 파라메트릭 모델링 방법을 연구하였다. FCM 교량의 종방향 형상을 표현하기 위한 매개변수를 정의하였으며, 기존 FCM 교량의 설계 시 적용된 매개변수의 통계치 적용을 통해 매개변수들 간의 내재적, 외재적 구속조건 및 함수관계를 정의하였다. 정의한 구속조건 및 관계를 적용한 파라메트릭 모델링 구현을 통해 그 적용 가능성을 검증하였으며, 기존 설계된 교량을 대상으로 파라메트릭 모델링을 수행한 결과로 생성된 3차원 교량 모델의 콘크리트 물량과 대상교량의 설계문서 상의 물량 비교를 통해 모델의 정확성을 확인하였다. This study proposes a parametric modeling method for efficient preliminary design of FCM(Free Cantilever Method) bridge. The method is capable of automatic fitting of cross section according to variation of span length of box girder which has variational section. Parameters for forming longitudinal geometry of box girder are defined, then implicit and explicit constraints, and functional relations among them are defined by applying statistics of parameters used in FCM bridge designs. The constraints and relations are applied to a sample bridge for verifying applicability of parametric modeling. In addition, material quantity of the sample model generated by parametric modeling is estimated and compared to the quantity of the real designed model to check the accuracy of the automatically designed parametric model.
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이광민,조효남,차철준,엄인수,Lee, Kwang Min,Cho, Hyo Nam,Cha, Chul Jun,Eom, In Su 한국강구조학회 2005 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.17 No.2
본 논문에서는 강상자형교 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계에 미치는 간접비용의 영향에 관한 연구를 수행하였다. 강상자형교 LCC 최적설계를 위한 정식화는 초기비용, 기대복구(expected rehabilitation) 비용과 인적 혹은 물적 손실비용 등과 같은 기대비용 및 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 등과 같은 간접비용(혹은 간접복구비용)을 고려하였다. 이와같은 정식화 모델을 이용하여 본 논문에서는 실제 2경간 연속 강상자형교(2@50m=100m)의 LCC 최적설계 문제에 적용하였고, 기존의 설계방법들과 LCC의 비용-효율성에 대해 비교 고찰하였다. 또한 본 논문에서는 LCC에서 큰 비중을 차지하는 간접비용이 강상자형교 LCC 최적설계에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해 교량이 속해 있는 도로의 네트워크(우회도로수) 및 우회도로 조건(우회도로 차로수 및 길이), 교통량 등과 같은 교통조건의 변화에 따른 다양한 민감도 분석을 수행하였다. 수치해석의 결과 교통량, 우회도로수, 우회도로 차로수 등은 강상자형교의 LCC 최적설계에 민감한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 향후 신설 강상자형교의 LCC최적설계시 간접비용에 중요한 영향을 미치는 교통조건이 중요한 인자로 고려되어야 할 것으로 판단된다. This paper presents the effects of indirect costs on Life-Cycle-Cost(LCC) effective optimum design of steel-box girder bridges. The LCC formulations considered in the LCC optimization of the bridges consist of initial cost and expected rehabilitation costs including repair/replacement costs, loss of contents or fatality and injury losses, and indirect costs such as road user costs and indirect socio-economic losses. To demonstrate the LCC-effectiveness for optimum design of the bridges, an actual steel box girder bridge having two continuous spans(2@50m=100m) is considered as a numerical example. And also, in this paper, various sensitivity analyses are performed to investigate the effects of indirect costs caused by traffic conditions such as number of detour route, number of lane on detour route, length of detour route, and traffic volumes on the LCC-effective optimum design. From the numerical investigations, it may be concluded that indirect costs caused by traffic network may sensitively influence on the LCC-effective optimum design of steel-box girder bridges. Therefore, it may be stated that the traffic conditions should be considered as one of the important items in the LCC-effective optimum design of the bridges.
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신현섭(Shin Hyun Seop),유영준(You Young Jun),정연주(Jeong Youn Ju),엄인수(Eom In Su) 대한토목학회 2010 대한토목학회논문집 A Vol.30 No.3A
최근 건설재료의 효율적 활용과 단면구조의 최적화로써 기존 강합성 거더의 구조성능과 시공성을 향상시키고자 새로운 형상의 강합성 거더 및 거더와 바닥판의 전단합성을 위한 RC 전단연결체가 고안된 바 있다. 본 연구에서는 RC 전단연결체의 구조거동 및 전단강도를 평가하였다. 이를 위해 전단철근비를 변수로 하여 Push-out 실험을 실시하였고, 다양한 설계변수에 대한 유한요소해석을 수행하여 그 결과를 분석하였다. 실험 및 유한요소해석 결과에 의하면 RC 전단연결체의 전단강도를 기존 규준식으로 산정할 경우 매우 안전측으로 평가된다. 본 연구에서는 RC 전단연결체의 전단강도를 적절히 산정하기 위해 회귀분석적 방법으로 전단강도 평가식을 제안하였다. For the purpose of improvement of the load carrying capacity and constructibility of the conventional steel-concrete composite girder through a effective appliance of the construction materials and optimization of the girder section, a new type section of composite girder and RC shear connection were proposed. In this study shear strength of the RC shear connection is estimated, and the characteristics of shear load-slip behaviour is analyzed. Push-out tests on shear specimens and FEM analysis with various design parameters are carried out, and results are analyzed. The results of test and FEM analysis showed that shear strength of RC shear connection is underestimated by the design provisions of the current design code. By regression analysis a empirical equation for the estimation of shear strength of RC shear connection is proposed.
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