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최준호,김승준,한승룡,강영종,Choi, Junho,Kim, Seungjun,Han, Seungryong,Kang, Youngjong 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.4
구조물의 변형 형상은 구조해석을 위한 중요한 정보이다. 구조물 모니터링 시스템에서도 충분한 변위 계측점이 확보되어 명확하고 합리적인 구조물의 변형 형상이 도출된다면 이를 이용한 구조해석이 가능 할 것이다. 하지만 실제 구조물에서는 한정된 비용으로 인해 충분한 변위 계측점이 확보되지 못하기 때문에 합리적인 구조물 변형 형상의 도출이 어렵다. 본 연구에서는 경제적이고 합리적인 구조물 변형 형상 추정을 위해 최소의 변위 계측 데이터를 이용한 효과적인 구조물의 거동 형상 추정기법인 SFSM-LS알고리즘을 개발하였다. 본 기법은 구조물의 변형 형상을 추정하기 위해 계측 대상 구조물의 사전 유한요소해석을 통해 여러 구조 거동 형상을 기본 구조형상함수로 정의하고, 이들 함수를 추정 변위의 오차를 최소화 시키는 각 함수의 가중치로써 중첩한다. 2경간 연속교 모델의 수치해석을 통해 개발된 알고리즘을 검증하고 매개변수 연구를 수행하였다. 개발된 알고리즘의 매개 변수인 구조형상함수, 변위 계측 위치, 변위 계측 개소에 대한 형상 추정 결과의 특성을 분석하고 Polynomial, Lagrange, Spline 보간법과 형상 추정 정밀도를 비교하여 개발된 기법의 적용성을 검증하였다. 이를 통해 적은 개소의 변위 데이터로 정밀한 형상을 추정하는 결과를 도출하여 제안된 기법의 우월성을 입증하였다. The structural deformed shape is important information to structural analysis. If the sufficient measuring points are secured at the structural monitoring system, reasonable and accurate structural deformation shapes can be obtained and structural analysis is possible using this deformation. However, the accurate estimation of the global structural shapes might be difficult if sufficient measuring points are not secure under cost limitations. In this study, SFSM-LS algorithm, the economic and effective estimation method for the structural deformation shapes with limited displacement measuring points is developed and suggested. In the suggested method, the global structural deformation shape is determined by the superposition of the pre-investigated structural deformed shapes obtained by preliminary FE analyses, with their optimum weight factors which lead minimization of the estimate errors. 2-span continuous bridge model is used to verify developed algorithm and parametric studies are performed. By the parametric studies, the characteristics of the estimation results obtained by the suggested method were investigated considering essential parameters such as pre-investigated structural shapes, locations and numbers of displacement measuring points. By quantitative comparison of estimation results with the conventional methods such as polynomial, Lagrange and spline interpolation, the applicability and accuracy of the suggested method was validated.
국내외 도로 교량 시설물의 점검 및 평가체계에 대한 연구
이호찬 ( Lee Hochan ),임재훈 ( Lim Jaehoon ),강영종 ( Kang Youngjong ),공정식 ( Kong Jungsik ) 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.23 No.2
도로 교량 시설물은 국가 기반 시설물로써, 인적, 물적 이동에 소요되는 시간을 단축시켜 사회적 경제성 창출 효과를 유발하였을 뿐만 아니라, 지역간 이동을 원활하게 하여 국가 균형발전에 이바지하여 왔다. 우리나라의 경우, 1970-80년대 고도의 산업화가 진행되면서 많은 수의 도로 교량이 집약적으로 건설되었다. 시간이 지남에 따라 시설물들이 노후화되면서 도로 교량 시설물의 합리적인 자산 관리 및 의사결정체계 운용을 위하여, 국내에서는 시설물의 성능을 종합적으로 평가하는 종합성능평가 안이 도출되었다. 현행 교량 종합성능평가에서는 1,2종 시설물에 대한 평가 성능으로 안전성능, 내구성능, 사용성능을 합산하여 종합적인 등급을 산정한다. 하지만, 국내 도로 교량 중 대다수인 중소 교량에 대해서는 종합성능평가가 존재하지 않는 상황이며, 이에 대한 적용성 연구가 필요한 실정이다.
축방향 철근 겹침이음 상세를 반영한 FRP wrapping 보강 교각의 휨 성능 증진 효과 분석
이호찬 ( Lee Hochan ),김승준 ( Kim Seungjun ),강영종 ( Kang Youngjong ),최병호 ( Choi Byungho ) 한국복합신소재구조학회 2021 복합신소재구조학회논문집 Vol.12 No.6
본 연구에서는 직관적인 적용 및 응용이 가능한 FRP 구속 콘크리트의 재료모형을 반영하는 단면해석 기법을 적용하여 FRP 보강 RC 교각의 성능 증진효과 분석을 수행하였다. 분석 대상 교각은 국내 시설물 내진성능평가 지침인 「기존 시설물(교량)의 내진성능 평가요령 해설 및 예제집(국토해양부, 2015)」에서 제시하고 있는 예제 모델을 대상으로 하였으며, Lam and Teng. (2003)의 FRP 구속 콘크리트 재료 모델을 활용하여 단면해석을 수행하였다. 미국 콘크리트 학회(ACI, American Concrete Institute)의 구조물 FRP 보강 매뉴얼인 ACI440.2R-17에서 제시하고 있는 구조물 보강용 FRP 소재 물성 제원을 활용하였으며, 구조물 FRP 보강 설계 세부 조항을 따랐다. 국내 내진성능 평가요령에 제시된 교각의 축방향 철근 겹침이음을 조항을 고려하여 기존 교각의 콘크리트 재료 물성을 가정하여 매개변수 연구를 수행하였으며, FRP 보강재 소재별 보강 겹수를 고려하여 FRP 보강 RC 교각의 휨 성능 증진 효과 분석을 수행하였다. Retrofitting structural elements with FRP (Fiber Reinforced Polymer)s has been conducted widely, and researches on developing mechanical and chemical properties of them have been done continuously. However, in domestic, detailed instructions about FRP-retrofitting methods and referential material properties are not provided. To analyze the performances and behaviors of RC structures, 3-dimensional structural analysis is required which reflects non-linear material and geometrical conditions, as well as interactions. However, it is inefficient in terms of analysis time and effort required, and also difficult to directly apply the performance evaluation process in industries. In this study, applying a constitutive model of FRP-confined concrete (Lam & Teng., 2003), enhancement of flexural performance of FRP-retrofitted RC columns has been investigated. An example of an RC column, specified in the Korean guideline for seismic performance of existing bridges (MOLIT, 2015) was chosen. Material properties of FRPs and clauses for designing FRP-retrofitting on RC columns suggested by the ACI (American Concrete Institute) manual(ACI440.2R-17) were used. Considering the lap-spliced length of longitudinal reinforcement of RC columns, various FRP materials and the number of layers for each specimen were planned. Adopting the prior constitutive model, sectional analysis had been conducted effectively, evaluating the increased flexural performance of FRP-retrofitted RC column elements.
프리스트레스 초고성능 콘크리트 I형 거더의 전단거동에 대한 해석 연구
변남주(Byun, NamJoo),이정화(Lee, JeongHwa),한상윤(Han, SangYoon),강영종(Kang, YoungJong) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.3
본 연구에서는 초고성능 콘크리트 I형 거더의 전단거동에 프리스트레스가 미치는 영향을 고찰하고 기존 영향식의 적용 가능성을 평가하기 위해, 21개의 단순지지 해석모델에 대해 3점재하 형태의 하중조건으로 재료⋅기하 비선형 해석연구가 수행되었다. 해석모델의 변수는 복부판 두께를 10 mm, 20 mm 및 30 mm로 변화하였고, 프리스트레스를 긴장재 항복강도의 0%에서 60%까지 변화하였다. 해석결과는 프리스트레스가 증가할수록 강도가 증가하였으나 균열강도에 비해 전단강도의 증진 효과가 낮게 도출되었고, 초기균열 발생 위치가 복부판 상단으로 이동하는 현상이 나타났다. 또한, 초고성능 콘크리트의 강도 증진 효과는 기존 영향식에 비해 낮게 도출되었기 때문에, 기존 영향식의 적용은 한계점이 있어 새로운 기준개발이 요구된다. In this study, material⋅geometric nonlinear analysis study was performed under the load condition of three point load type for 21 simple support analytical models to investigate the effect of prestress on the shear behavior of Ultra-High Performance Concrete(UHPC) I-girder and to evaluate the applicability of the existing influence equation. The parameters of the analytical model varied from 10mm, 20mm, and 30mm in the thickness of web, and the prestress varied from 0% to 60% of the tendon yield strength. The analysis result showed that the strength incresed as the prestress increased, but the enhancement effect of the shear strength was lower than that of the crack strength, and the initial crack location moved to the top of the web. In addition, since the strength enhancement effect of UHPC is lower than that of existing influence formula, application of existing influence formula is limited and new standard development is required.
최영준(Choi YoungJoon),정래영(Jung Rae Young),황선호(Hwang SunHo),강영종(Kang YoungJong) 한국철도학회 1999 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-
In this study, new finite element formulations are carried out to analyze the distortion of the curved steel box girders which are susceptible to the torsional loading. For the exact analysis of curved box girders, additional degrees of freedom are added besides the conventional 6 degrees of freedom of general-purpose finite analysis programs, which are torsional warping, distortional warping, and distortion. New formulations were coded into a computer programs. Several numerical examples were presented to demonstrate the validity of developed program.