건설 구조물의 기초에 많이 사용되고 있는 말뚝의 횡방향 거동특성을 검토하기 위해서는 말뚝의 휨 거동에 대한 비선형 수치해석을 수행할 필요가 있다. 범용 구조해석 소프트웨어로 말뚝 구조물의 비선형 거동을 검토하는 위해서는 합리적인 재료모델을 정의할 필요 가 있다. 특히, 지진 발생 시 등 구조물의 한계상태에서의 안정성을 검토하기 위해서는 적용 가능한 건설재료의 비선형 재료모델에 따 른 해석결과의 타당성을 검토해야할 확보할 필요가 있다. 본 연구에서는 STRAND7 해석 소프트웨어에 기존 연구에서 단순화하여 제 시한 철근과 콘크리트 재료의 응력-변형률 곡선과 콘크리트의 Mohr-Coulomb 재료모델을 적용하여 변위제어에 의한 일련의 비선형 수치해석을 수행하였다. 비선형 재료모델에 따른 휨 거동 결과를 검토하여 재료모델의 사용성을 살펴보았다.

PURPOSES : Concrete, which is a construction material, is the most widely used compression material; however, unlike steel, it exhibits nonlinear material characteristics. Therefore, to examine the behavior of structures under the nonlinear conditions of concrete materials, one must select an appropriate numerical-analysis technique and a reasonable material model. When performing the nonlinear numerical analysis of a structure using general-purpose structural analysis software, the stress–strain curve or the Mohr–Coulomb failure criterion is typically employed to consider the nonlinear material characteristics. In this study, an efficient nonlinear numerical analysis is conducted by defining the stress–strain curves and Mohr–Coulomb parameters applicable to Strand7 to examine and design the stability of reinforced concrete structures. METHODS : This study was conducted by improving existing data. Based on the tensile region of the concrete stress–strain curve presented in a simple shape and the results of the splitting test, the proposed Mohr–Coulomb parameter was improved based on regulations stipulated in the design standards of concrete structures. The characteristics and usability of the improved material models were examined using concrete splitting tensile and bending models. RESULTS : A yield area distribution similar to that of the reference data is obtained when the Mohr–Coulomb material model is used in the numerical analysis of the concrete splitting tension, thus confirming the validity of the model. In the Mohr–Coulomb material model, nonlinear resistance continues even after the maximum reaction force occurs. However, when the stress–strain curve material model is applied, at the moment the maximum reaction force occurs, the material yields and begins to be damaged. In addition, by applying the Mohr–Coulomb material model to the bending numerical-analysis model, the magnitude of stress in the tensile region from the initial stage exceeds the yield stress defined in the stress–strain curve. CONCLUSIONS : Based on a series of examples, the usability of the proposed concrete stress–strain curve and Mohr–Coulomb parameters is confirmed. However, to obtain numerical-analysis results that are consistent with the nonlinear behavior of actual structures, nonlinear testing of reinforced concrete structures shall be conducted and material models shall be improved.

PURPOSES : Steel deck bridges are the preferred structural type for reducing dead load, and the use of thin-layer asphalt concrete with excellent adhesion to the steel deck and excellent deformation followability is increasing for bridge pavements. However, because these materials are constructed at a high temperature of 240 °C or higher to maintain high fluidity during construction, excessive thermal deformation and stress may be temporarily induced in the steel deck. Therefore, the stability of the structure must be assessed by considering the environmental conditions of the site during pavement construction. Herein, a method is presented for estimating the heat source equation, in which conduction and convection effects are removed using temperature measurement data, for modeling U-rib using plate elements. The validity of the study is assessed by deriving the equivalent heat source equation using the temperature data measured from the underside of the steel deck while constructing a 40-mm-thick goose asphalt concrete pavement layer on a 12-mm-thick steel deck. In addition, the practicality is verified by performing heat transfer and thermal stress analyses. METHODS : By comparing the temperature data measured during the construction of high-fluidity asphalt concrete with the results of repeated heat transfer numerical analysis, heat source data without field conduction and convection conditions are obtained. Subsequently, a heat source equation suitable for the heat source data is derived using the least-squares method. RESULTS : The results of the heat transfer analysis using the equivalent heat source equation calculated using the presented method are almost consistent with the measured temperature data. In addition, the behavioral characteristics of the structure that matches the behavior of the actual structure can be derived through thermal stress analysis, which considers heat conduction and convection to adjacent members. CONCLUSIONS : Even when the steel deck and U-rib member are modeled as plate elements, thermal effect analysis can be performed reasonably while considering field conditions.

강바닥판 포장에 사용될 수 있는 특수아스팔트 중의 하나인 구스아스팔트는 의 고온 상태에서 시공되기 때문에 강바닥판에 예상하지 못한 열응력 및 열변형을 발생시킬 수 있다. 따라서 구스아스팔트의 타설 중에 강바닥판에 미치는 열영향을 시공조건을 고려하여 사전에 평가하고 그 영향의 최소화를 위해서는 열전달 및 열응력 수치해석을 실시하여야 하지만 구조해석에서 주로 사용되는 평판/보요소의 특성상 3차원 구조해석 모델에서 구현하기가 매우 어렵다. 본 연구에서는 강바닥판 교량의 열영향해석을 위하여 일반적인 구조해석모델에 직접 적용할 수 있는 등가열원(EHS) 산정방법을 제안하였다. 강바닥판 교량의 구스아스팔트에 의한 열영향을 정확히 평가하기 위하여 (1) 기존의 실험결과를 이용하여 열전달해석에 필요한 물리량을 검증하고, (2) 정밀해석을 통해 3차원 교량모델에 적합한 등가열원을 산정하였으며, (3) 이를 해석모델에 적용하여 산정한 등가열원에 의한 수치해석방법의 타당성을 검증하였다. 본 연구에서 제안된 등가열원은 실제 강교량의 3차원 열전달 및 열응력 해석에 즉각 활용될 수 있으며, 등가열원산정기법은 용접잔류응력해석, 교량의 화재 해석 등 열영향을 받는 다른 공학적 해석에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 논문은 국내의 콘크리트 교면포장에 주로 발생하는 아스팔트 포장의 파손유형들에 대한 현황 분석과 교량 상판과 포장의 상호작용 해석을 실시하여 주된 파손유형을 제시하고자 한다 연구의 범위는 PSCI형교, 철근콘크리트 슬라브교와 라멘교를 각각 대상으로 하였다. 조사결과 콘크리트 교면 아스팔트 포장의 주요 파손들은 소성변형, 포트홀 그리고 피로균열 순으로 확인되었다. 또한 교면 아스팔트 포장에 발생되는 피로균열의 경우 주된 파손인자가 교통하중의 반복보다는 포장의 노후화나 재료의 박리와 같은 재료 문제로 추정되며 실제조사에서도 콘크리트 교량의 경우 미세한 파손의 빈도가 높고 박리가 있는 지점에서 균열이 상대적으로 많이 발생되었다.

강상판의 포장에 사용되는 구스아스팔트는 시공시 220°C에서 260°C의 고온 상태에서 시공되기 때문에 강상판에 과도한 응력 및 변형을 발생시킬 수 있다. 따라서 구스아스팔트의 포설시 강상판에 미치는 열영향을 평가하고 그 영향의 최소화를 위한 포설폭과 패턴을 선정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 영종대교 상로도로의 구스아스팔트에 의한 열영향을 평가하기 위하여 일련의 수치해석을 수행하였으며 그 결과를 계측결과와 비교하여 수치해석방법의 타당성을 검증하고, 구스아스팔트가 강상판에 미치는 열영향을 검토하였다.

강상판의 포장에 사용되는 구스아스팔트는 시공시 220℃에서 260℃의 고온 상태에서 시공되기 때문에 강상판에 과도한 응력 및 변형을 발생시킬 수 있다. 따라서 구스아스팔트의 포설시 강상판에 미치는 열영향을 평가하고 그 영향의 최소화를 위한 포설폭과 패턴을 선정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 영종대교 상로도로의 구스아스팔트에 의한 열영향을 평가하기 위하여 일련의 수치해석을 수행하였으며 그 결과를 계측결과와 비교하여 수치해석방법의 타당성을 검증하고, 구스아스팔트가 강상판에 미치는 열영향을 검토하였다.

최근에는 건설 시장에서는 숙련노동자의 부족, 작업환경 개선, 시공 안정성 확보 그리고 구조물의 내진성능 확보 등을 위하여 PC 구조물의 선호도가 증가하고 있지만 PC 제품을 벽체 구조에 적용하기 위해서는 유효두께의 확대 기술, PC 패널의 강결 접합 기술 그리고 시공방법의 개발이 요구되고 있으므로 본 연구에서는.JPC 더블월 공법을 개발하여 PC 벽체의 단면 효율성을 개선하였으며, PC 부재로 단일 구조물을 형성하여 일체 구조물로 거동할 수 있도록 시공하기 위한 JPC 공법을 제시하였다.

강바닥판 교량의 교면포장 재료인 구스아스팔트는 약 240 ℃ 이상의 고온에서 포설되기 때문에 강바닥판에서 100 ℃ 이상 의 온도 상승을 유발하게 된다. 강바닥판 교량은 비교적 온도 변화에 민감하기 때문에 구조물의 내구성 및 안정성에 영향을 줄 수 있으므로 수치해석을 통하여 사전에 충분히 검토하여야 한다. 강바닥판 교량의 열영향 해석기법은 단순한 온도하중을 재하하는 방법과 열원을 적용하는 방법으로 대별될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 시공환경에 적용 가능한 열원을 산정하여 열영향 해석을 수행하고, 기존 재래식 방법인 온도하중을 부여하는 방법과 상호 비교하여 검토하고자 한다.

강바닥판 교량의 교면 포장에 240 °C 이상의 온도에서 포설 되는 구스 아스팔트 가 적용되는 경우, 구조물에 발생하는 열 영향의 검토를 수행하지만, 수치해석에 적용 가능한 열원 데이터에 대한 연구는 미흡하여 단순화된 온도 하중을 절점 하중으로 사용하고 있다. 이에 본 연구에서는 구스 아스팔트 포장 시 계측된 온도 데이터를 이용하여 비록 제한적이지만 평판요소에 직접 재하 가능한 열원 방정식을 구성하여 제시하였으며 간략한 수치해석을 통해 그 타당성을 확인하였다.

In case of applying Guss asphalt concrete on steel deck of suspension bridges, the weight of the pavement may lead to a change in cable tension and a inclination of the main tower. And when the construction speed is high or excessive application width is applied it, a high temperature rise occurs at a large area at a time, and demage due to thermal deformation or excessive local stress may be induced in bridge members. In this study, we present a case study of the thermal effect on the structure behavior of the site by numerical analysis.

When applying guss asphalt to steel deck bridges, excessive temperature increases caused by pavement may affect the durability and stability of the structure and should be considered in advance. However, studies of heat source data applicable to numerical analysis are insufficient. In this paper, we propose an equation of pavement heat source that can predict the stability of thermal effect by using temperature experiment data.

The demand for the performance of the pile as a basic reinforced structure is increasing due to the enlargement of the structure and the increase of the height. In this study, the reliability of the structural performance of the joints of the composite pile is predicted, as well as the ease of construction by minimizing the welding or bolt fastening, and excellent resistance to flexural load, The connector was considered.

Recently, the use of PC(Precast Concrete) structure is increasing due to quality assurance and process shortening. In this study, we proposed a PPC method that improved the seismic performance of Half PC method by connecting the cast iron of PC wall to the foundation anchor using sleeve. In addition, the inner and outer PC walls are fabricated as one body, and the PPW method suitable for the high wall structure is proposed.

In this study, We could foresee the consolidation settlement at the bridge transition part by APDL(Ansys Parameter Design Language) technique, which is properly applied to the three dynamic interaction analysis. A series of the automatic numerical procedure applied to predict of a plastic settlement by train driving.

In this study, We have carried out 2D & 3D numerical analysis is to find the cracking causes of fixed cantilever wall during transverse pre-stressing after construction of the reaction bed. The material properties, which are used to numerical analysis, are the results of the core specimens analysis of casting bed. And we have checked the design codes in case of the concrete core specimen strength is less than the design strength.

In this study, a contact node and a penalty spring were introduced at the bottom of the contact spring, and the track irregularity effect was implemented. Through this present approach, the non-linearity of the contact spring can be expressed using non-linear spring elements of ANSYS itself. The applicability of the improved analysis technique has been verified through various demonstrated cases. A stable solution was obtained even for a problem where the contact spring’s non-linearity changed rapidly.

In this study, We have evaluated the applicability of the substructuring technique to reducing the computational cost of a three-dimensional analysis of a vehicle-track structure dynamic interaction. When the substructuring technique is applied properly to the three-dimensional dynamic interaction analysis, computational cost can be greatly cut down without loss in accuracy.