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도시철도 터널 내부 콘크리트 도상 국소공명흡음판의 흡음계수 및 구조안정성 평가를 위한 계측시스템 개발
오순택,이동준,이동훈,Oh, Soon-Taek,Lee, Dong-Jun,Lee, Dong-Hoon 한국터널지하공간학회 2017 한국터널지하공간학회논문집 Vol.19 No.1
본 연구에서는 터널 내 콘크리트 도상을 모사하여 현장실험을 수행하였다 그리고 도시철도터널 내 콘크리트도상의 반사소음을 저감하기 위한 다중국소공명 흡음판의 이론적 평가항목과 한계를 고려하여 허용한계를 연구하였다. 본 연구결과는 도시철도 터널 구간에서의 차량 주행속도에 따른 유동 영향에 의한 흡음판의 흡음계수를 분석하고, 구조안정성을 효율적으로 평가할 수 있는 최대 변위와 변위가 속도 및 동적특성인 감쇠비와 고유진동수를 효과적으로 도출할 수 있는 계측시스템을 제안한다. In this study, a test-bed system simulated a tunnel and concrete track is tested on cite and invested an allowed limit of multi-layered sound absorbing panel for reducing noise reflected on the concrete track in train tunnel considering the criteria and limitation on the theoretical back ground. The studied results are an effective evaluating system of the sound absorbing coefficient influenced fluid effects depending on the vehicle speed in the urban train tunnel and measuring not only structural behaviors of maximum displacement and acceleration of the panel but also dynamic characteristics of damping ratio and natural frequency.
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점탄성 감쇠기를 설치한 강구조 건물의 강지진 하중에 의한 거동 연구
오순택,Oh, Soon Taek 대한토목학회 1993 대한토목학회논문집 Vol.13 No.2
본 논문은 에너지 분산 장치의 일종인 점탄성 감쇠기를 설치한 건물의 거동에 관한 실험 및 해석적 연구이다. 점탄성 감쇠기는 강지진 하중에 의하여 건물에 발생한 과도한 진동을 감소시키는데 효과적이다, 모드 변형에너지법을 이용하여 감쇠기에 의해 증가된 등가구조감쇠를 성공적으로 예측할 수 있으며, 따라서 점탄성 감쇠기를 설치한 건물의 지진 응답이 일반적인 모드 해석기법을 이용한 수치 모형 해석에 의해 정확히 예측된다. 이러한 결과를 토대로, 점탄성 감쇠기를 설치한 건물에 대한 설계 방법을 제시한다. 이 설계 방법은 일반적인 건물의 설계에 감쇠비라는 설계 요소를 추가함으로써 가능해진다. This paper summarizes an experimental and analytical study on the application of viscoelastic dampers as energy dissipation devices in structural applications. It can be concluded the viscoelastic dampers are effective in reducing excessive vibrations of structures under strong earthquake ground motions. It is also found that the modal strain energy method can be used to reliably predict the equivalent structural damping, and the seismic response of a viscoelastically damped structure can be accurately estimated by conventional modal analysis techniques. Based on the above studies, a design procedure for viscoelastically damped structures is presented. This design procedure fits naturally into the conventional structural design flow chart by including damping ratio as an additional design parameter.
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고속철 PSC 박스거더 교량의 통과차량 윤하중 동적해석
오순택,이동준,심영우,김한수,Oh,Soon-Taek,Lee,Dong-Jun,Shim,Young-Woo,Kim,Han-Su 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.4
현재 공용중인 고속철 차량(KTX)과 궤도 그리고 교량 구조물을 총괄적으로 고려한 해석모델을 개발하여 고속철 차량의 교량 통과시 임계속도(300~315 Km/h)에 대한 차량 윤하중의 동적 거동특성을 해석하였다. 해석차량은 적용가능한 모든 운동조건을 고려하여 고속철 동력차를 38자유도 모형으로 개발하였고, 차체와 대차의 연직 변위, 횡 변위, 종 변위 및 피칭, 롤링, 요잉을 모두 고려하였다. 대상교량은 PSC BOX 교량으로 각각 25 m, 30 m, 35 m, 40 m 경간길이를 갖는 단순교를 3차원 공간뼈대 요소를 사용하여 모형화 하였고, 궤도의 불규칙성은 정상 확률과정으로 가정하여 지수스펙트럼 밀도함수를 사용하여 설정하였다. 개발된 교량, 궤도, 열차모델을 총괄적으로 해석하여 주행하는 고속철 차량이 각 경간별 교량을 통과하는 과정에서 발생하는 차량 윤하중과 일반도상 통과시 발생하는 윤하중을 Runge-Kutta 기법으로 산출하여 비교 분석하고, 교량 경간길이 별 차량속도에 따른 윤하중 스펙트럼을 분석하고자 한다. A dynamic analysis procedure is developed to provide a comprehensive estimation of the dynamic responses of locomotive`s wheels running over a Pre-Stressed Concrete (PSC) box girder bridge on the Korea high speed railway. Particularly, a three dimensional numerical model including the structural interaction between high speed vehicles, bridges and railway endures to analyze accurately and evaluate with in-depth parametric studies of the bridge lengths (25, 30, 35, 40 m) for dynamic responses of railway vehicle wheel forces due to the critical crossing speeds (300~315 km/h) on the bridges. The high-speed railway locomotive (KTX) is used as 38-degree of freedom system. Three displacements (vertical, lateral and longitudinal) as well as three rotational components (pitching, rolling and yawing) are considered in the 38-degree of freedom model. Three dimensional frame element is used to model the PSC box girder bridge, simply supported span length of 40m. The irregulation of rail-way is derived using the exponential spectrum density function under assumption of normal probability procedure. The results of dynamic analysis by Runge-Kutta method which are able to analyze considering the dynamic wheel forces between bridges and normal rail-ways are compared and contrasted. It is presented as an wheel forces spectrum that is varying either the bridge lengths or the critical crossing speeds.
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PSC 교량 위를 고속주행 중인 KTX 전동차의 윤하중 동적해석
오순택,이동준,이정훈,Oh. Soon-Taek,Lee. Dong Jun,Lee. Jung Hoon 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.5
Dynamic analysis of wheel forces of KTX vehicle was carried out to compare the differences of wheel force (D.W.F.) and wheel force ratios (W.F.R.) on the road and bridge up to 450 km/h running speed, considering the interactions among vehicle/rail/bridge. An evaluation method of running safety of vehicles, lateral wheel force, derail factor, and offload factor are adopted for traffic safety of bridges. PSC 철도교량의 동적거동과 관련하여 차량/궤도/교량의 상호 작용력을 고려한 KTX 전동차의 윤하중을 주행속도 450 km/h 범위까지 해석하고, 전면대차의 4개 차륜의 윤하중 최대 값과 최소 값의 차이와 윤하중비를 일반도상과 교량 상 응답으로 나누어 비교 분석하였다. 차량안정성을 평가하는 기준으로 적용하여 횡압과 탈선계수 그리고 윤중감소율을 적용하여 교량의 주행안정성을 평가하였다.
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강바닥판교의 설계 및 시공성 향상방안 : 강바닥판교 3차원 실물 모형체의 피로강도
오순택,Oh, Soon Taek 한국강구조학회 2006 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.18 No.1
본 연구는 현재의 강도로교가 대규모화, 장지간화 되어가는 경향에 비추어 사용이 증대될 것으로 기대되는 강바닥판교에서 기존에 발생하는 문제를 최소화하여 최적의 강바닥판 시스템을 개발하기 위한 연구의 일부분으로 수행되었다. 이를 위하여 국내외의 여러 가지 종리브 횡리브 연결 상세 중, 유한 요소 해석 결과를 분석하여 국내의 강도로교 상세부 설계지침 상에서 제시하고 있는 폐단면 종리브 표준형태와 유럽에서 널리 사용되고 있는 토끼형(rabbit type) 상세를 대상으로 개선 상세가 적용된 3차원 실물 모형체를 제작하여 정적 및 일정 진폭 피로 실험을 수행하였다. 강바닥판 시스템에서 흔히 나타나는 스켈럽 하부 곡률부에서의 균열이 전혀 발생하지 않은 것으로 보아 내부 다이아프램의 효과가 충분히 검증되었다. 또한 국내형 상세와 유럽형 상세의 경우 피로강도 측면에서는 큰 차이를 보이지 않았으나 용접 끝단의 마무리가 피로강도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 스캘럽의 형상, 내부 다이아프램 설치 및 완전 용입 용접 등의 효과는 피로강도를 부분적으로 향상시켰지만, 피로강도를 더욱 향상시키기 위해서는 용접의 품질 관리 방안이 강구되어야 할 것으로 판단된다. 실험에서 얻어진 결과는 실제 강바닥 설계를 위한 최적의 상세에 적용시키고자 하였다. This study was conducted to improve the design and construction technique of orthotropic steel-deck bridges. After conducting an F.E.M. analysis of the various rib types of the connection details, static and fatigue tests were conducted, using a three-dimensional, full-scaled, orthotropic, steel-deck-plate model with internal diaphrams, to check the fatigue strength depending on the types of details. The model structure was made of two types of longitudinal ribs: the domestic standard and the European rabbit types. The fatigue strength of the steel-deck system was found to have improved through the installation of an internal diaphram, as no cracks were found on the bottom round part of the scallop with a diaphram. There were no differences between the domestic and the European types of details in terms of strength may be partially influenced by the shape of the scallop and by the installation of an internal diaphram, but it can be improved more significantly according to the quality of the welding that will be done.
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