본 논문에서는 일체식 교대 교량의 장대화 및 내진성능 향상을 위해 가장 중요한 역할을 하는 교대-H형 강말뚝 연결부의 성능을 향상시키기 위하여 기존의 연결부의 균열형상을 파악하고, 이를 기반으로 새로운 형태의 연결부를 제안하기 위하여 철근을 활용하여 강성을 증가시키는 방법과 강말뚝의 형상을 개선하여 연성을 개선시키는 방법을 모색하였다. 먼저, 기존 연결부의 성능을 향상시키기 위하여 연결부 주변에 PennDOT에 규정된 철근상세와 나선철근의 배치와 HSS 튜브를 사용하였으나, PennDOT의 철근 상세와 HSS 튜브는 연결부의 성능을 향상시키지 못 했으나, 나선철근은 균열을 효과적으로 차단시키는 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 철근의 구속효과로 인해 강말뚝의 저항력이 변위에 선형적으로 비례하여 증가하므로 교량의 상부구조에 축력을 발생시키는 효과를 가져왔다. 따라서, 강말뚝의 형상을 개선하기 위하여 콘크리트 교대에 매입된 부분의 플랜지를 제거하는 방법과 콘크리트 외부에서 플랜지의 폭을 축소시키는 형태를 검토하였다. 두 가지 방안 모두 균열을 억제하는데 효과적인 방법이었으나, 플랜지를 제거하는 쪽의 연결부가 더욱 효과적이었다.

본 논문에서는 새로운 비중첩 영역 분할 기법을 바탕으로 한 병렬해석의 정확도 분석이 수행된다. Tak 등(2013)에 의해 제안된 이 방법에서 분할된 하위도메인들은 서로 중첩되지 않으며 계면요소(interfacial element)라 불리는 가상연결유한요소를 통해 서로 간의 관계가 결정된다. 이 접근법의 주요 장점은 영역 분할시 floating 도메인에서 발생할 수 있는 특이강성행렬(singular stiffness matrix)을 계면요소의 결합을 이용하여 가역행렬(invertible matrix)로 변환할 수 있다는 것과 기존의 FETI법에 비하여 해석시간과 스토리지(storage) 사용을 줄일 수 있다는 것이다. 반면에 3개 이상의 하위도메인들이 한 점에서 연결되는 경우를 의미하는 cross point에서는 해석의 정확도가 저하되는 경향이 나타났다. 따라서 본 논문에서는 새로운 비중첩 영역 분할기법에 대해 다양한 영역분할의 경우에 따라 발생하는 하나의 cross point에 접촉하는 하위도메인의 개수에 따른 정확도 분석이 수행되고 정확도가 저하되는 원인분석 및 대책이 논의된다.

본 논문은 교량 하부에서 발생된 화재에 대한 강-콘크리트 합성구조의 전반적·국부적 손상평가를 위한 수치해석적 연구이다. 수치해석의 정확성 및 효율성을 높이기 위해 구성재료의 과도 비선형 열적·열역학적 특성이 고려된 열-구조 연성병렬 화재해석 기법이 제안되고, ANSYS solver와 연결되어 해석이 수행되며, 표준화재시험과 비교·검증된다. 검증된 해석기법을 통해 국내에서 발생된 부천고가교 합성구조에 대한 화재손상해석이 수행된다. 해석결과 강박스 거더의 하부 플랜지 및 복부의 경우 임계온도를 초과하였고 구조적 처짐과 변형 형상이 화재사고 결과와 비교적 잘 일치하였다.

본 논문에서는 축방향 압축하중을 받는 다퐁간분리된 적층 보-기둥의 자유진동과 좌팔에 대한 해석을 수행하였다. 다층간분리된 적층 보-기둥의 고유진동수와 탄성 좌굴 하중에 대한 층간분리의 영향을 조사하기 위해 층간분리의 양단에서 기울기와 곡률이 일정하다는 가정을 적용하여 일반적인 운동학적 연속 조건을 유도하였다. 전체 다층간분리된 보-기둥을 부분으로 분할하고, 연속조건에 따른 반복관계를 각 하부 보-기둥에 부과함으로써 다층간분리된 보-기둥의 특성방정식을 구하였다. 축방향 증분 압축 하중에 따른 다층간분리된 보-기둥의 고유진동수와 탄성 좌굴 하중을 구하였으며 이는 손상되지 않은 적층 보-기둥의 최대 탄성 좌굴 하중에 한정된다 연구를 통하여 층간분리의 크기, 위치, 수가 고유진동수와 특히 탄성 좌굴 하중에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

본 연구에서는 다층 층간분리된 적층보의 자유진동해석을 수행하였다. 적층보에 존재하는 다층 층간분리가 고유진동수에 미치는 영향을 고찰하기 위해 층간분리단에서의 연속조건을 유도하고, 층간분리된 각각의 분할보의 경계에서 유도된 연속조건을 이용하여 진동수 방정식을 유도하였다. 이론해석결과의 검증을 위해 범용 프로그램을 이용한 유한요소해석을 수행하였으며, 서로 잘 부합됨을 보였다. 고유진동수 변화는 다층 층간분리의 크기와 위치 및 형태에 따라 변하였다. 얻어진 결과로부터 다층 층간분리가 적층보의 동적특성에 미치는 민감도와 층간분리의 위치와 크기를 탐지하는데 활용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

븐 논푼에서깐 4 차 손상유효 tensor 플 이용하여 유한 탄소성변형 에 대 한 운동학 석인 슨상해석이 소새된다‘ 이뉴 뼈대 C]L 죠 에서의 연깐:<1] 긴F 상역학의 유효응역시l 념 유 팡하여 이우어 낀다. _1: ïf ~l'_ 떤형윌-상대 에 l간 석용헬 수 었는 등샤변형원- 혹은 에나 "-]볍고}든 단L! ) 저|안 렌 운동-학적인 방맴은 유효변형윤 i’} 유한맨형융에 작용헬 수 있는 {: i{- 요 변형상태에 였어서() ) 손상탄소성멘형윤 사이의 관계쓸 zl] .강 한다 이는 산제 형상과 가상의 유효행상 .~!..유에 대한 변형장의 운 몽학 윤 직접 고 L냐 하여 수행띈 다， 이 방볍 은- 등 가변형원-이나 R셔 ik! 윤 에너지 칭우 지댄 스 i {-!:ι 변형융- 에 한정꾀 시 않으내 . 유한 변형윤에 대한 에나시등기 의 가정과 임치 함원 효여준다 본 .:.c:- f!~- 에 서 늠 걷:상 이 만{: 생영역에 서 운능 학적으 _ti~ .if_현되 l셔‘ -얀상 유 효 tenso] 는 2 차 순상 t.ensor 찰 동해 손상 f3- 유 꽁핵 석 꽉 정값이 향으모 -턱-정시워 진다

LCC 분석은 비용평가만을 위한 개별적인 방법이 아닌 가치 개선을 위해 기능평가와 상호 연계되어 이루어지는 방법이다. 점차 LCC 분석의 정확성은 높아지고 있으나 비교적 최근에 개발․적용되어진 재료나 형식들에서는 공용기간이 확보되지 않아 여전히 유지관리 이력을 추정하기가 어려워 신뢰도가 떨어진다. 이런 배경으로 본 연구는 유지관리 프로파일을 설정하기 어려운 대안들에 대해서 기능적인 증감사항이 비용과 연계되어 분석되어지는 LCC 방법론을 제시하고자 한다. 최근 강상판 교면포장은 중차량과 교통량의 증가로 소성변형 등 문제점이 발생하여 기존의 포장을 대체할 수 있는 새로운 혼합물포장의 개발이 활발히 이루어지고 있다. SMA, Guss 및 PSMA 포장을 사례로 들어 대안 간에 비교된 성능척도가 상대평가계수로써 유지관리 프로파일 항목에 포함되어 LCC 분석이 이루어졌다.

본 논문은 이론으로 개발된 FEM과 HGA의 조합을 이용한 외부 긴장재의 손실 긴장력 평가에 대한 실험적 검증과 현장 적용에 대하여 소개한다. 외부 긴장된 텐던에 대한 모형실험과 현장실험을 통하여 진동실험이 수행되었고, 진동실험으로부터 고유진동수를 획득하였다. 추출된 고유진동수를 기반으로 제안된 기법이 적용되었고, 모형실험으로부터 추정장력과 추정 긴장 손실량은 4%이내의 오차를 보여주었다. 또한 현장실험에서는 Rayleigh 댐핑이 고려된 현장 시스템에 대한 정확한 모델이 모사되었다. 제안된 기법을 적용하여 1%이내의 장력이 추정되었고, 추정된 긴장 손실량은 실제값보다 작은 값으로 수렴되었다.

본 논문은 외부 긴장된 긴장재의 손실 긴장력 추정에 대한 새로운 방법을 소개한다. 제안된 방법은 HGA과 FEM이 조합된 시스템 인식 기법으로 외부긴장된 긴장재의 손실된 긴장력이 추정된다. 제안된 기법의 인식변수로는 외부긴장 긴장재의 긴장력, 유효공칭직경, 단위길이당 질량과 레일리 감쇠 계수가 사용되었다. 첫째로 감쇠의 효과가 적용된 유한요소 모델 시스템을 모형화되고, 시스템 인식변수를 반복적으로 추정하는 역해석 기법을 이용하여 인식하게 된다. 마지막으로 3번의 수치실험을 통하여, 제안기법의 수치적 타당성 여부가 확인된다. 이때, 레일리 감쇠 계수를 제외한 인식변수들의 오차는 1%미만으로 인식된다.

본 연구에서는 유한 요소법과 고도화된 손상 탐지 기법을 결합하여 구조적 손상을 규명하는 방법을 다룬다. 본 연구의 특징은 충격하중을 받는 구조물의 동적 거동 특성을 분석하여 이를 임의의 손상 형태를 갖는 판에 적용한다는 것이다. 이러한 방법은 손상된 부위의 강성 분포를 추정할 뿐만 아니라 손상의 정도도 파악할 수 있는 장점을 갖으며 분할 요소수의 제한을 두지 않는다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 본 알고리즘은 임의의 손상을 갖는 박판에 대하여 적용하기 한다. 수치해석 결과로부터 제안된 알고리즘은 수치적 효율성과 함께 임의의 손상 분포를 규명할 수 있음을 보여준다.