본 연구는 기획단계, 설계단계 및 시공단계에서 사용가능한, 모듈러 강교량 상부구조 정보모델 생성의 효율성을 향상하기 위하여, 파라메트릭 모델링(parametric modeling)을 통해 상부모듈을 생성하고 이들을 조합할 수 있는 방안을 제시하였다. 파라메트릭 모델링을 적용하기 위한 요소 도출을 위하여 상부구조 구성요소 분류를 수행하였고, 분류된 요소를 결합 조건에 따라 13개의 종으로 구분하였다. 또한 모듈러 강교량 공장 제작 단위인 상부모듈의 조합을 통해 안정적인 상부구조 생성을 위한 세 가지 조합조건을 도출하였다. 파라메트릭 모델링을 통한 상부모듈 생성 시 구성요소 형상에 조합조건을 반영하는 변수를 도출하였다. 이를 본 연구에서 개발한 Building Information Model(BIM) 소프트웨어기반의 생성 인터페이스를 활용하여 타입과 변수에 따른 상부모듈 구성요소들을 생성하였다. 이때 생성된 상부모듈에는 상부구조로 조합하기 위한 정보를 반영하였으며, 이를 검증하기 위하여 Industry Foundation Classes(IFC) 기반의 정보모델을 생성하고, 반영한 속성정보를 확인함으로써 상부구조 생성에 활용할 수 있음을 확인하였다.

ILM 교량은 압출되는 동안 상부의 단면이 지간의 중앙부와 지점부를 모두 통과한다. 따라서 발생되는 최대 정모멘트 및 최대 부모멘트를 효과적으로 제어하기 위해서 압출추진코를 이용한다. 이 연구에서는 압출중 상부구조물에 발생하는 휨모멘트를 계산할 수 있는 다이아프램이 고려된 단순 해석식을 개발하였다. 또한 다이아프램이 고려된 압출추진코의 최적설계조건에 관하여 분석하였다. 단순 해석식을 MIDAS Civil과 비교한 결과 대부분의 경우 0.5%이하의 오차를 가지는 정확성을 확인하였다. 다이아프램의 영향을 고려했을 경우와 고려하지 않았을 경우 사례교량에서 최대 13%의 휨모멘트 차이를 보였다. 또한, 단순 해석식에 적용시킬 등가 등단면의 단위중량 및 평균강성값을 결정할 수 있는 기준을 제시하였다. 이 연구에서는 ILM 교량의 압출중 역학특성으로 인하여 부모멘트 최소화 조건만을 사용하는 것이 압출추진코 최적설계를 위한 효과적인 방법으로 판단하였다.

모듈러 강교량 제작, 조립, 설계, 시공단계에서 상부모듈의 부품정보를 효율적으로 제공하고 교환하기 위하여 BIM (Building Information Modeling) 프로젝트에서 정보교환을 위하여 사용하는 국제표준인 IFC 모델을 활용한 부품정보 라이 브러리 구축방법을 제시하였다. 모듈러 강교량의 상부모듈을 구성하는 부품정보를 IFC 모델로 표현하기 위하여 의미론적 인 관점에서 기존 IFC 모델에서 부품정보를 표현할 수 있는 엔티티와 모듈러 강교량의 구성요소를 매칭하여 적용하였으 며, 구성요소의 역할을 구분하기 위하여 매칭한 엔티티의 타입을 적용하거나 사용자정의 타입으로 정의하였다. 또한, 부품 정보 라이브러리에서 부품 및 조립품의 정보를 해당단계에서 효율적으로 제공하기 위하여 조립체계를 네 단계의 상세수준 (LoD)으로 구분하여 정의하였으며, 이를 IFC 모델로 표현하기 위하여 새로운 속성정보를 정의하였다. 마지막으로, IFC 모 델과 매칭하여 정의한 정보를 실제 모듈러 강교량 상부모듈에 적용하여 IFC 기반의 시범 라이브러리 정보를 생성하였다.

지진하중으로 인해 교량상부구조 간에 발생하는 충돌은 교량상부구조의 낙교, 교각의 파괴와 같은 국부적인 손상뿐만 아니라 교량전체시스템의 붕괴를 유발할 수 있다. 이와 같은 충돌의 영향은 신축이음부의 재질, 형태 및 교대부의 여유간격과 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 교량상부구조 간에 발생하는 충돌에 대한 특성을 분석하기 위해 충돌해석 이론 중 가장 널리 활용되고 있는 접합요소 접근법(Linear Spring Model, Kelvin-Voigt Model, Hertz Model)에 대해서 고찰 하고 이를 실험적으로 검증하기 위해 탄성받침이 설치된 교량상부구조를 모형화한 콘크리트 교량모델에 대한 진동대 실험을 실시하였다. 기존의 충돌모델을 적용한 이론 해는 실험결과와 잘 부합되지 못하였으며, 이에 본 논문에서는 충돌강성에 적절한 적용계수 ?? 를 이용하여 충돌 후 거동을 잘 모사할 수 있는 충돌강성 수준을 산출하였다. 충돌발생시 적절한 강성 및 재료의 동적특성, 충돌면의 형상 등에 따라 발생하는 충돌력의 크기가 달라지므로 이에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

본 논문은 국내에서 최초로 완전 복합신소재 교량을 현장 적용하여， 실제 차량하중 재하실험 및 공용 중 내 하력 평가를 실시 하였고 설계 제작 설치 등을 기술하였다. 현장적용에 앞서 교량상부구조 설계에 대한 검증을 위해 축소모형 교량상부구조를 제작하여 실내실험을 실시 하였다. 실험결과의 타당성을 검증하고자 유한요소해석의 결과와 비교하였다 분석된 자료는 향후 복합신소재 교량의 설계 제작 설치에 대해 기초자료로 제공될 수 있기 를 기대한다. 장기거동 성능에 대한 충분한 데이터가 없지만 복합신소재가 소형 교량에 혁신적인 재료임을 본 연구를 통하여 확인할 수 있다. 그리고 현장재하실험을 통한 공용중인 상태에서 복합신소재 교량의 내하력등급을 통하여 장기 성능실험에 대한 자료를 제공할 수 있었다. 따라서 본 자료는 복합신소재 교량의 장기 성능평가에 자료로 제공 될 수 있다 .

ILM(incremental launching method) 교량공법은 품질확보에 효과적인 프리스트레스트 콘크리트 교량공법으로 인정받고 있다. 이 공법에 의해 시공되는 교량의 상부단면은 시공 중에 지간의 중앙부와 지점부에 일시적이나마 모두 위치하게 된다. 따라서 단면들은 자중에 의해 발생되는 최대 정 모멘트와 최대 부 모멘트, 그리고 최대 전단력을 모두 경험하게 되는 구조적 특성을 가지고 있다. 한편, 압출하는 동안 발생하는 높은 일시적 응력을 최소화하기 위해 일반적으로 압출추진코가 이용되고 있다. 그리고 상부단면에 발생하는 이 일시적인 응력의 크기는 압출추진코의 특성에 따라 달라진다. 본 연구에서는 압출 중 상부단면에 발생하는 단면력의 크기를 쉽고, 빠르게 검토할 수 있는 해석식을 유도하였다. 개발된 해석식에서 고려할 수 있는 매개변수로는 압출추진코와 상부단면과의 지간 길이비와 중량비 그리고 강성비를 택하였다 특히, 개발된 해석식에서는 변단면인 압출추진코의 단면형상과 다이아플램을 고려할 수 있다. 또한, 설계변수들에 대한 민감도 해석을 통하여 압출추진코와 상부단면의 상호작용에 미치는 매개변수들의 영향을 분석하였다.

현장 공사의 제약이 많은 플로팅 건축 상부시설에서 모듈러 시스템 적용 방안 정립을 위한 기초 연구로서 모듈러 시스템이 적용된 유럽의 사례를 분석하여 이를 유형에 따라 분류하였다. 플로팅 건축 상부시설에서 모듈러 시스템 적용 유형은 단위 건축물 모듈러 유형, 단위 공간 모듈러 유형, 계획 개념으로서 모듈러 유형으로 구분될 수 있었다. 유럽에서 가장 많이 사용된 유형은 소규모 풀로팅 주거 건축에서 적용된 단위 건축물 모듈러 유형이었고, 단위 공간 모듈러 유형은 중규모 이상의 건축물에 적용 가능한 유형이었다. 계획 개념으로서의 모듈러 유형은 실현된 사례는 많지 않았으나, 건축물의 다양성을 수용할 수 있는 유형이며, 플로팅 건축의 영역을 확장하여 플로팅 도시와 같이 보다 큰 규모의 영역에 적용될 수 있는 가능성을 내포하고 있다.

This study proposes a method to define Information Delivery Manual (IDM) for effective assembly process of modular steel bridge. Assembly process is identified according to assembly step then process algorithm for defining Exchange Requirement (ER) is proposed.

In this paper, structural analysis and causual analysis of superstructure horizontal displacement by retaining wall displacement is realized, as a result, it is considered that retaining wall displacement by soft soil and lateral flow pressure occurred in the soft soil affect superstructure horizontal displacement. Although resistance force is slightly larger than the action force when reviewing superstructure safety, it is considered that repair and reinforce are necessary when considering safety factor with respect to the difficulty of estimating accurate load, and the uncertainty of soil condition.

본 연구에서는 수상위에 진수된 콘크리트 플로팅 폰툰에 상부골조를 단계별로 시공함에 따라 발생하는 추가 처짐이 상부골조에 발생하므로 추가변형에 의한 상부골조의 추가 모멘트량을 산정하는 해석절차를 제시하였으며 제시된 절차에 따라 3층 예제 철골 건물을 해석하고 분석하였다. 제시된 시공단계를 고려한 해석 방법과 비교하여, 폰툰의 변형을 고려하지 않는 해석 방법은 수직하중에 의한 변형을 무시하여 설계하중을 과소평가 하며, 플로팅 구조물을 전 층을 모델링하고 하중을 동시에 작용시키는 모델은 과대 처짐의 영향으로 설계하중을 과대평가함을 알게 되었다.

최근의 몇몇 사례를 통해 국내에서도 플로팅 건축물의 확산 가능성에 대한 논의가 시작되고 있으나 국내에서는 아직 플로팅 건축계획과 관련되어 참고할 만한 가이드라인이나 규정이 제정된 바가 없다. 이 연구는 플로팅 건축물 상부시설에 대한 계획 지침을 구성하는 것을 목표로 하였다. 기존 국내외 지침 중 플로팅 건축물 상부시설 계획에 참조가 될 수 있는 지침을 선택하고 관련 구성 항목 및 구성 체계에 대하여 분석하였다. 이를 통해 이 연구와 직접적으로 연관된 지침 구성 항목을 추출할 수 있었다. 이렇게 추출된 항목을 유사한 내용을 중심으로 분류하여 몇 가지의 범주로 구분하고 각각의 내용을 비교 분석하였다. 이상과 같이 분석된 지침 구성 항목과 체계, 그 내용을 토대로 플로팅 건축물 상부시설에 대한 계획 지침 구성 체계를 제안하였고, 구성 항목 및 주된 규정 내용을 검토하였다.

Researches on a superstructure built on a floating structure in the shape of pontoon type have begun in recent years. A superstructure responds by wave load and it is important to evaluate its habitability. The purpose of this study is evaluation and investigation of habitability of a superstructure due to wave for 10 year return period. In this study, response analyses of the superstructure built on middle-sized floating structure due to the waves of three cases were carried out by 3-D integration analysis, which means analyzing the calculation model integrated a superstructure with a floating structure, and its habitability was evaluated by the evaluation diagrams. As the result, the habitability differed by each wave condition The use of a superstructure is restricted according to the disposition of a floating structure for incident wave angle.

초대형 부유식 구조물의 초기 설계단계에서 부체구조물과 상부구조물을 분리하여 해석하는 것이 일반적이며, 부체의 탄성응답해석의 변형모드를 이용하여 상부구조물의 주각부에 강제수직변위를 입력하여 파랑하중에 의한 영향을 고려한다. 하지만 이와 같은 해석법의 경우 각 지점에 변위하중을 입력하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 파랑하중을 지점변위하중으로 직접 입력하지 않고 고정하중과 적재하중에 의한 강도설계 결과를 이용하여 파랑하중의 영향을 증폭계수의 형태로 도출하는 근사 실용정적해석법을 제안한다. 이 연구에서는 4경간 3층 구조물을 예제로 하여 파랑하중의 진폭과 주기, 보 경간을 매개변수로 한 증폭계수의 추이를 분석하였으며 보 모멘트의 증폭계수는 특정회귀방정식으로 나타내었다.