고속도로 및 국도 등의 인터체인지 유출부에 대한 설계기준과 연구 내용은 주로 변이구간, 감속차로, 곡선반경, 유출각 및 노즈부의 형상 등 자동차와 도로 기하구조간의 운동역학적인 관점의 안전성 확보만 주요 관심사였다. 따라서 본 연구에서는 차량 주행속도 특성에 초점을 맞추어 첫째 현행 설계기준의 이론적 의미를 해석하고, 둘째, 유출부 완화곡선에서 차량의 주행속도 및 교통사고 특성을 살펴보았고, 셋째, 기존의 인터체인지 유출 램프부 최소곡선반경의 부적합성을 검토한 후 운전자의 완화 곡선부 주행특성에 맞는 새로운 완화곡선 설계방법을 제시하였고 그 결과를 산출하여 기존방법과 비교 검토한 결과 유출램프 완화 곡선부 설계속도 50km/h, 40km/h의 경우기존의 원심력과 구심력이 평형을 이루는 최소곡선반경에서 관성력이 커져 교통사고의 위험이 높아진다는 것을 확인할 수 있었고 새로이 제안한 감속주행 완화곡선에서는 기존의 완화곡선보다 관성력이 작아지고 곡선은 커져 기존보다 안전한 곡선으로 확인되었다.

본 연구에서는 완화된 평형조건을 만족하는 응력함수를 가지는 새로운 3절점 혼합요소를 제안하였다. 전단변형률을 고려한 본 요소는 Hellinger-Reissner 변분이론에 바탕하여 유한요소정식화를 수행하였다. 응력함수는 강체변형모드를 제거하고, 장일치(field consistency) 개념을 이용하여 곡선보의 극한거동에서 가성구속조건들을 억제할 수 있도록 선정하였다. 또한, 3절점 곡선보의 혼합정식화에서 강체변형모드를 제거하면서 동시에 평형방정식을 완전하게 만족하는 응력함수와 응력매개변수를 선정하는 것은 매우 어렵기 때문에 완화된 평형조건을 만족할 수 있는 응력함수를 도입하였다. 해석결과를 통하여, 제안된 3절점 혼합 곡선보요소가 곡선보의 해석에서 세장비와 곡률에 상관없이 매우 빠른 수렴성과 안정적인 거동을 나타냄을 확인할 수 있었으며, 응력분포 계산에 있어서도 기존 혼합요소보다 뛰어난 성능을 보여주었다.

이 논문은 크로소이드 완화곡선을 갖는 수평 곡선보의 자유진동에 관한 연구이다. 곡선보가 진동할 때 부재의 미소요소에 발생하는 합응력과 관성력에 대한 동적 평형방정식을 이용하여 변화곡률을 갖는 수평 곡선보의 자유진동을 지배하는 무차원 상미분방정식과 단부조건에 대한 무차원 경계조건을 유도하였다. 유도된 미분방정식을 크로소이드 완화 곡선을 갖는 수평 곡선보에 적용하여 회전-회전 및 고정-고정 보의 고유진동수 및 변위와 합응력의 진동형을 산출하였다. 구조해석용 범용프로그램인 ADINA와 본 연구의 결과를 비교하여 본 연구의 타당성을 검증하였으며, 수치해석의 결과로 무차원 고유진동수와 곡선보의 변수들 사이의 관계를 표 및 그림에 나타내었다.