신뢰성에 기초한 강상형 곡선램프교의 안전도 및 잔존내하력 평가

조효남,최영민,민대홍,Cho, Hyo-Nam,Choi, Young-Min,Min, Dae-Hong 한국강구조학회 1997 한국강구조학회 논문집 Vol.9 No.1

Highly curved steel-box bridges are usually constructed as ramp structures for the highway interchange and metropolitan elevated highway junction, but a number of these bridges are deteriorated and damaged to a significant degree due to heavy traffic. The main objective of the study is to develop a practical reliability-based assessment of safety and residual load carrying-capacity of existing curved steel-box ramp bridges. In the paper, for the realistic assessment of safety and residual load carrying-capacity of deteriorated and/or damaged curved steel-box bridges, an interactive non-linear limit state model is formulated based on the von Mises's combined stress yield criterion. It is demonstrated that the proposed model is effective for the assessment of reliability-based safety and the evaluation of residual load carrying-capacity of curved steel-box bridges. In addition, this study comparatively shows the applicability of various reliability analysis methods, and suggests a practical and effective one to be used in practice.

구조최적화의 과거, 현재, 미래

조효남 한국전산구조공학회 1994 전산구조공학 Vol.7 No.3

현재 구조최적화는 아직도 실무설계에서 제 위상을 찾지 못하고 있다. 그 원인은 주로 지금까지의 대부분의 연구가 알고리즘 위주로, 교과서적 예제위주로 치달았기 때문이며 따라서 오늘날과 같은 고도의 전산화시대에도 실무설계자들에게 외면당하고 있는 실정이다. 앞으로 구조최적화 분야의 전문가들이 실무설계문제 응용위주의 연구개발에 주력함으로써 이러한 문제는 쉽게 극복될 것이며, 실무설계자들도 최적설계가 무엇인지 제대로 알지도 못하면서 외면만 하고 매도만 할 것이 아니라, 오늘날 멀티미디어 초고성능 PC시대에 막대한 정보 및 자료의 처리능력을 갖춘 CD롬과 고성능 통신기능, 고도의 음성, 문자, 영상인식 Input Media, 그리고 윈도우, 펜티엄 같은 현재의 OS와 OS/2, 시카고 같은 차세대 OS체계 하에서 고도의 CAD/CAD Expert 시스템이 실용화 되려면 최적설계는 재래적인 설게방법을 대치하는 시스템 내의 핵심설계코드가 되지 않을 수 없다는 점을 인식해야 할 것이다. 어차피 가까운 장래에 현재의 이론과 응용사이의 lAG와 실무설계자들의 오해가 해소되는 날이 오면 최적설계는 지금의 MPC시대는 물론 인공지능형, 사고형 차세대 컴퓨터 시대에 적합한 현대적인 구조설계법이 될 것임을 확신하는 바이다.

신뢰성에 기초한 송전철탑의 내풍설계기준

조효남,신재철,이승재,Cho, Hyo Nam,Shin, Jae Chul,Lee, Seung Jae 대한토목학회 1994 대한토목학회논문집 Vol.14 No.5

본 논문에서는 태풍이나 착빙설 등 기상관련 하중을 받는 송전철탑의 실용적이고 합리적인 설계를 위하여 신뢰성에 기초한 하중저항계수설계기준(Load and Resistance Factor Design : LRFD)을 개발하였다. 이때, 설계풍하중 및 착빙하중은 송전철탑에 가해지는 풍속과 착빙설에 대한 우리나라의 가용한 통계자료를 바탕으로 MCS(Monte Carlo Simulation) 기법을 사용하여 추정하였다. 시설 송전철탑의 요소 및 체계신뢰성해석에는 AFOSM(Advanced First Order Second Moment)신뢰성방법과 IST(Importance Sampling Technique)를 사용하였다. LRFD 설계기준의 하중 및 저항계수는 합리적으로 선정된 목표 신뢰도를 기초로 AFOSM과 code 최적화기법을 사용하여 도출하였다.

FCM에 의한 라멘식 세그멘탈 PSC박스거더 교량의 신뢰성에 기초한 시공간 구조안전도평가

조효남,주환중,박경훈,문경호 한국구조물진단유지관리공학회 2002 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.6 No.1

및 결론본 논문에서는 세그멘탈 PSC교량의 대표적 가설방법 중 하나인 FCM으로 시공되는 라멘식 PSC박스거더교량의 시공간 붕괴사고 방지 및 경제적이고 정밀한 시공을 도모하기 위한 계측관리시스템의 핵심부분으로서 신뢰성에 기초한 구조안전도평가방법을 정립하고자 하였다.1)FCM에 의한 라멘식 PSC박스거더교량의 시공간 구조안전도평가를 위해 박스거더와 라멘식 교각에 대한 실용적인 구조신뢰성 해석모형과 기법을 제안하였으며, 제안된 구조안전도평가방법을 실제 교량에 적용하여 타당성 및 실용성을 검토하였다. 제안된 구조안전도평가방법을 적용함으로서 현장기술자의 경험적 판단에 주로 의존하여 정성적으로 평가되어오던 시공간 PSC박스거더교량의 구조안전도문제를 실용적인 방법으로 정량적으로 평가할 수 있다. 대상교량에 대한 시공간 구조안전도평가 결과, 신뢰성지수가 충분히 높은 값을 나타내고 있어 구조적 안전에는 문제가 없는 것으로 판단된다. 민감도분석 결과 PSC박스거더의 휨모멘트 및 전단과 라멘식 교각 모두 단면저항의 변동성에 민감하며, 박스거더의 휨모멘트에 대한 안전성은 거더 자중에도 영향을 받는 것으로 분석되었다. 따라서 시공중 구조적 안전을 위해서는 재료강도의 확보와 박스거더에 작용하는 불균형 모멘트의 최소화가 요구된다.제안된 구조안전도평가 모형 및 방법은 실제 교량에 실용적으로 적용 가능한 것으로 판단되며, 차후 중요구조물의 시공중 구조안전도평가시스템 구축을 위한 기초연구로서 활용될 수 있을 것이다. In this paper, a limit state model based on the analysis of structural behavior of segmental prestressed concrete box girder bridges and reliability-based safety assessment method are proposed for the bridges erected by free cantilever method. Strength limit state models for prestressed concrete box girder and rigid-frame type columns are developed for a structural safety assessment during construction. Based on the proposed limit state models, the reliability of the bridge is evaluated by using the Advanced First Order Second Moment method. The proposed model and method are applied to the Seo-Hae Grand Bridge built by FCM in order to verify its effectiveness in the safety assessment during construction of the kind of bridges. The sensitivity analyses of the main parameters are also performed in order to identify the important factors that need to be controlled for the safety of the bridges during construction.

강상판교의 생애주기비용 최적설계

조효남,민대홍,이광민,Cho, Hyo Nam,Min, Dae Hong,Lee, Kwang Min 한국강구조학회 2001 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.13 No.4

교량은 계속적으로 변하는 하중 환경에 의해서 다른 구조물에 비해 비교적 빨리 노후화 되기 때문에 초기비용 이외에도 교량의 유지관리, 교통의 원활한 소통 또는 적체 등에 따른 비용, 교량의 손상에 따른 보수보강 및 교량의 해체 재건설 등 추가적인 비용의 영향이 크므로 공용간 생애주기 비용(LCC)을 설계단계에서부터 체계적이고 합리적으로 고려되어야 한다. 이에 본 연구에서는 강상판교의 설계에 있어서 주형의 휨 전단, 사용성, 피로에 대한 보강기대비용 등을 포함하는 LCC에 근거한 비용함수모형을 이용하여 이를 최적설계에 적용하고 기존의 설계방법과 비교 분석하였다. 적용예제의 결과에 나타난 바와 같이 LCC를 고려한 강상판 교량의 최적설계는 더욱 합리적이고, 경제적이며, 안전한 설계를 유동할 수 있으리라 판단된다. This study present an optimum deck and girder system design for minimizing the life-cycle cost (LCC) of orthotropic steel deck bridges. The problem of optimum LCC design of orthotropic steel deck bridges is formulated as that of minimization of the expected total LCC that consists of initial cost, maintenance cost, expected retrofit costs for strength, deflection, and fatigue. To demonstrate the effect of LCC optimum design of orthotropic steel deck bridges, the proposed optimum LCC design is compared with the conventional method for orthotropic steel deck bridges design. From the numerical investigations, it may be positively stated that the proposed optimum design procedure for orthotropic steel deck bridges based on the LCC will lead to more rational, economical and safer design.

양자의식과 통합 심신 치유ㆍ수행

조효남 한국정신과학학회 2015 한국정신과학회 학술대회 논문집 Vol.2015 No.5

전산구조공학의 미래: 21세기 전망

조효남 한국전산구조공학회 2000 전산구조공학 Vol.13 No.1

통합이론과 영성 -영성에 대한 통전적 접근-

조효남 한국사회복지학회 2012 한국사회복지학회 학술대회 자료집 Vol.2012 No.11

기, 그 신비의 실상 2. 의식과 온 생명기- 기. 기공에 대한 정신과학적 관점

조효남 한국전산구조공학회 1999 전산구조공학 Vol.12 No.2

2층도로용 강구조 덱 시스템의 최적설계

조효남,민대홍,김현우,Cho, Hyo Nam,Min, Dae Hong,Kim, Hyun Woo 한국강구조학회 1998 한국강구조학회 논문집 Vol.10 No.3

Recently, more and more steel-deck structural system for two story roads has been adopted as a solution against traffic congestion in urban area, mainly because of fast construction, reduced self-weight, higher stiffness and efficient erection compared to that of concrete decks. The main objective is to study on the unit-elective optimal type and proportioning of a rational steel-deck system for two story roads using an optimum design program specifically developed for steel-deck systems. The objective function for the optimization is formulated as a minimum cost design problem. The behavior and design constraints are formulated based on the ASD(Allowable Stress Design) criteria of the Korean Bridge Design Code. The optimum design program developed in this study consists of two steps - the first step for the optimization of the steel box or plate girder viaducts, and the second step for the optimum design of the steel-decks with closed or open ribs. A grid model is used as a structural analysis model for the optimization of the main girder system, while the analysis of the deck system is based on the Pelican-Esslinger method. The SQP(Sequential Quadratic Programming) is used as the optimization technique for the constrained optimization problem. By using a set of application examples, the rational type related to the optimized steel-deck system designs is investigated by comparing the cost effectiveness of each type. Based on the results of the investigation it may be concluded that the optimal linear box girder and deck system with closed ribs may be utilized as one of the most rational and economical viaducts in the construction of two-story roads. 최근도심지의 극심한 교통체증의 해소를 위한 방안으로 2층도로 강구조 덱 시스템의 채택이 증가하고 있다. 그 주된 이유는 신속한 시공과 콘크리트덱에 비하여 자중의 감소효과가 크고 보다 큰 강도와 효율적인 가설이 가능하기 때문이다. 본 연구의 목적은 강구조 덱 시스템의 최적설계프로그램을 이용한 2층도로용 강구조 덱 시스템의 가장 합리적인 형식 결정에 관한 연구이다. 최적화의 목적함수는 최소 초기비용으로 정식화하였다. 설계 제약조건은 도로교시방서의 ASD설계기준에 맞추어 정식화하였으며 최적설계과정은 두 단계로 이루어져 있다. 첫 번째 단계는 박스 또는 플레이트주형에 대한 강구조 덱 시스템의 최적설계가 수행된다. 그리고 두 번째 단계에서 개단면 또는 폐단면리브를 갖는 강상판에 대하여 최적설계를 한다. 최적설계 프로그램의 구조해석은 주형에 대하여 격자해석 모델링을 이용하였고 강상판에 대해서는 Pelican-Esslinger법을 사용하였다. 최적화 기법은 SQP를 이용하였다. 적용 예의 각 형식별 강구조 덱 시스템의 최적설계 결과의 비교를 통하여 비용의 효율성을 검토하였고 폐단면리브를 가지는 직선 형상의 박스거더 형식이 가장 효율적이고 경제적으로 판단된다.