Seismic analyses of a pile under a large rigid basement foundation embedded in the homogeneous soil layer were performed practically by a response displacement method assuming a sinusoidal wave form. However, it is hard to take into account the characteristics of a large mat foundation and a heterogeneous soil layer with the response displacement method. The response displacement method is relevant to the 2D problems for longitudinal structures such as tunnel, underground cave structure, etc., but might not be relevant with isolated foundations for building structures. In this study, seismic pile analysis by a pseudo 3D finite element method was carried out to compare numerical results with results of the response displacement method considering 3D characteristics of a foundation-soil system which is important for the building foundation analyses. Study results show that seismic analyses results of a response displacement method are similar to those of a pseudo 3D numerical method for stiff and dense soil layers, but they are too conservative for a soft soil layer inducing large soil pressures on the foundation wall and large pile displacements due to ignored foundation rigidity and resistance.

Response spectra of a building are made with a SDOF system taking into account a first mode shape, even though higher modes may affect on the dynamic responses of a high-rise building. A soft soil layer under a building also affects on the responses of a building. In this study, seismic responses of a MDOF system were investigated to examine the effects of higher modes on the response of a tall building by comparing them with those of a SDOF system including the kinematic interaction effect. Study was performed using a pseudo 3D finite element program with seven bedrock earthquake records downloaded from the PEER database. Effects of higher modes on the seismic responses of a tall building were investigated for base shear force and base moment of a MDOF system including story shear forces and story moments. Study results show that higher modes of a MDOF system contribute to a reduction of base shear force up to 1/4-1/5 of KBC and base moment. The effect of higher modes is more significant on the base shear force than on the base moment. Maximum story shear force and moment occurred at the top part of a building rather than at a base in the cases of tall buildings differently from short buildings, and higher modes of a tall building affected on the base forces making them almost constant at the base. A soft soil layer also affects some on the base shear force of a high-rise building independently on the soft soil type, but a soft soil effect is prominent on the base moment.

Spatial variations of a seismic wave are mainly wave passage and wave scattering. Wave passage effect is produced by changed characteristics of exciting seismic input motions applied to the bedrock. Modified input motions travel horizontally with time differences determined by apparent shear wave velocity of the bedrock. In this study, wave passage effect on the seismic response of a structure-soil system is investigated by modifying the finite element software of P3DASS (Pseudo 3-Dimensional Dynamic Analysis of a Structure-soil System) to apply inconsistent (time-delayed) seismic input motions along the soft soil–bedrock interface. Study results show that foundation size affected on the seismic response of a structure excited with inconsistent input motions in the lower period range below 0.5 seconds, and seismic responses of a structure were decreased considerably in the lower period range around 0.05 seconds due to the wave passage. Also, shear wave velocity of the bedrock affected on the seismic response of a structure in the lower period range below 0.3 seconds, with significant reduction of the seismic response for smaller shear wave velocity of the bedrock reaching approximately 20% for an apparent shear wave velocity of 1000m/s at a period of 0.05 seconds. Finally, it is concluded that wave passage effect reduces the seismic response of a structure in the lower period range when the bedrock under a soft soil is soft or the bedrock is located very deeply, and wave passage is beneficial for the seismic design of a short period structure like a nuclear container building or a stiff low-rise building.

PURPOSES : Two-lane highways have one lane in each direction, and lane changing and passing maneuvers take place in the opposing lane depending on the availability of passing sight distance. 2001 Korea Highway Capacity Manual (KHCM) is classified into two classes of two-lane highways (Type I, II), and average travel speed and time-delayed rate are used as measures of effectiveness (MOEs). However, since existing two-lane highways have both uninterrupted and interrupted traffic flow-system elements, a variety of free-flow speeds exhibits in two-lane highways. In addition, it is necessary to check if the linear-relationship between volumes and time-delayed rate is appropriate. Then, this study is to reestablish the relationship between average travel speed, time-delayed rate, and flow. METHODS : TWOPAS model was selected to conduct this study, and the free-flow speeds of passenger cars and the percentage of following vehicles observed in two-lane highways were applied to the model as the input. The revised relationships were developed from the computer simulation. RESULTS : In the revised average travel speed vs. flow relationship, the free-flow speed of 90km/h and 70km/h were added. It shows that the relationship between time delayed-rate and flow appeared to be appropriate with the log-function form and that there was no difference in time-delayed rate between the free flow speeds. In addition to revise the relationships, the speed prediction model and the time-delayed rate prediction model were also developed. CONCLUSIONS : The revised relationships between average travel speed, time-delayed rate, and flow would be useful in estimating the Level of Service(LOS) of a two-lane highway.

PURPOSES : Skid resistance on pavements plays an important role in reducing the risk of vehicle skidding on wet surface particularly. Almost 9.3 percent of traffic accidents were occurred under rainy condition and these are over-represented in terms of the severity of the crashes. Recently, unusual weather conditions referred widely as the intensified rainfalls justify the need of a systematic management of skid resistance. In this context, the study carried out the observational study on the skid resistance characteristics of different types of pavement with the time passage. METHODS : This study measured the skid resistance with Pavement Friction Tester at three times within five years. The skid resistance measurement has followed the method suggested by ASTM. RESULTS : As the main results under the scope of this study, skid resistance of asphalt concrete has not nearly reduced with time. On the contrary, skid resistance of cement concrete has been rapidly reduced with time though the highest resistance was gained at the early observation. Porous asphalt concrete shows a steady decrease of skid resistance with time, anyway, the reduction rate according to the increase of measurement speeds is relatively lower than the others. CONCLUSIONS : Based on our study, skid resistance of the pavement should be regarded as one of the pavement management system, so periodic measurement should be made to assure road safety as a whole.

도로 설계는 자연 지형에 순응하도록 선형을 결정함으로써 경제적이며 환경적인 피해가 최소화되는 도로 건설이 이루어지도록 할 필요가 있다. 현 도로설계기준은 지형을 평지와 산지로만 구분하고 있으나 국토의 25.8%가 구릉지이며 미국이나 호주 등 선진국의 경우도 지형을 평지, 구릉지, 산지로 세분화하여 자연 지형에 최대한 부합되는 설계를 유도하고 있음을 감안 시 구릉지를 포함한 세분화된 기준이 필요하다. 본 연구는 원지반의 기복량을 지표로 세 가지 독립된 지형간의 구분 기준을 정량적으로 제시하였다. 세분화된 지형 정의를 전제로 지형을 구분할 수 있는 방안에 대한 개념적 틀을 세우고 이를 도로설계 사례분석 등을 토대로 검토하였다. 연구 결론으로, 평지는 설계 단위구간(1km) 내 지반고 최고점과 최저점의 차이가 40m 미만, 구릉지는 40~60m 이내, 산지는 60m를 초과하는 것으로 제안하였다.

본 연구에서는 고속도로를 대상으로 각각의 구간에 대한 선형유형을 구분하여 사고빈도모형을 개발하였다. 현재 사고빈도모형 부문의 연구는 주로 고속도로 구간 전체를 대상으로 한 연구가 대부분이기 때문에 거시적인 측면에서 사고빈도모형이 개발되었다고 할 수 있으며, 이에 따라 각각의 구간특성이 정확히 반영되지 않은 상태에서의 사고빈도를 예측하였다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 인식하여, 동질구간 분할법을 사용하여 고속도로의 평면선형을 직선부, 곡선부, 연속곡선부로 구분하였고, 이를 군집분석을 통하여 직선부와 곡선부의 유형을 구분하여 고속도로의 각각의 구간별 특성을 반영한 사고빈도모형을 구축하였다. 본 연구 결과는 고속도로 각 구간의 사고빈도를 예측하는데 있어 더 정확하고 합리적인 결과를 도출해 낼 것이라 판단한다.

현 도로설계기준은 설계속도에 기반하여 선형설계에 관한 지침을 제시하고 있으며, 이는 설계속도가 도로 공용 후에 운전자의 주행 속도와 거의 동일할 것임을 전제하고 있다. 도로 평면 곡선부의 설계도 주어진 설계속도에 따라 운전자가 쾌적성을 유지한 채 통과할 수 있는 최소곡선반경을 기준으로 제시하고 있다. 그러나 쾌적성에 기초한 횡방향 미끄럼마찰계수는 실제 습윤노면에서 관측되는 물리적인 횡방향 미끄럼마찰계수보다 낮기 때문에 기준에 제시된 곡선반경은 최소의 의미보다는 권장 값으로 보는 것이 합리적이다. 아울러, 최소곡선반경보다 여유로운 설계 값을 선호하는 실무관행으로 도로 공용 후 운전자의 주행속도는 설계속도를 상회하여 설계속도가 주행속도를 대표하지 못하는 결과를 초래하고, 결과적으로 현 설계기준의 주요전제를 위반하게 될 것으로 본다. 이러한 연구 가정을 검토하기 위해 지방부 도로에서 노면 미끄럼 마찰계수와 운전자의 주행속도를 조사하였다. 연구결과로, 쾌적성에 기반한 미끄럼 마찰계수와 물리적인 미끄럼마찰계수와의 차이에 따른 안전여유를 정량적으로 제시했고, 안전여유 및 설계관행에 따른 여유로운 설계로 인해 설계속도와 주행속도 간에 괴리가 발생함을 제시했다. 이를 토대로, 현 설계속도 기반의 선형설계는 최소기준과 더불어 설계속도와 주행속도 사이의 괴리를 최소화할 수 있는 선형 설계 관리 방안이 마련될 필요가 있다.

대형 비행기 조종사들은 지상으로부터 높은 조종실의 위치, 빠른 접근속도와 수직강하속도로 인하여 불충분한 시각정보를 바탕으로 착륙 조작을 하여야만 한다. 본 연구에서는 이러한 대형 비행기의 특징으로 인하여 비행기 착륙의 최종 조작인 당김(flare) 조작을 할 때 대형 비행기 조종사들이 정확한 높이지각을 하기 어렵다는 사실을 검증하였다. 연구 1에서는 조종석 외부로 보이는 공항에 대한 사진을 제시하고 높이 추정을 하도록 하여 정적 시각 단서만으로 정확한 높이지각이 가능한지를 살펴보았다. 85feet의 고도에서는 정확한 높이지각을 하나 당김 조작을 준비해야 하는 높이인 55feet부터 낮은 고도에서는 정확한 높이를 추정하지 못하였다. 연구 2에서는 착륙의 전 과정을 녹화한 화면을 보여주어 높이 추정을 하도록 하여 동적 시각 단서와 정적 시각 단서를 모두 제공하여 주었다. 시각단서가 연구 1보다 풍부하였으므로 50feet까지 정확한 높이지각을 하였으나 연구 1의 결과와 마찬가지로 당김 조작을 시작하는 높이인 30feet 이하의 저고도에서의 높이지각이 모두 부정확하였다. 시각 단서의 해석에 경험이 중요한 요인이므로 경험이 많은 기장과 경험이 적은 부기장 간의 높이 추정에 차이가 있는지를 연구 1과 연구 2에서 모두 비교하여 보았으나 차이는 유의하지 않았다.