For economic and safe management of Spent Nuclear Fuel (SNF), it is very important to maintain the structural integrity of SNF and to keep the fuel undamaged and handleable. The cladding surrounding nuclear fuel must be protected from physical and mechanical deterioration. The structural evaluation of SNF is very complicated and numerically demanding and it is essential to develop a simplified model for the fuel rod. In this study, a simplified model was developed using a new cladding failure criterion. The simplified model was developed considering only the horizontal or lateral static load utilizing the cladding material properties of irradiated Zirclaoy-4, and applicability in horizontal and vertical drop impacts was investigated. When a fuel rod is subject to bending, a very complicated 3D stress state is generated within the vicinity of the pellet–pellet interface. A very localized stress concentration is observed in the area where the edges of the pellets contact the cladding. If the failure strain criteria obtained from the uniaxial tension test or biaxial tube test is applied, failure is predicted at the beginning stage of loading with premature through-thickness stress or strain development. The localized contact stress or strain is self-limiting and is not a good candidate for the cladding failure criteria. In this work, a new cladding failure criterion is proposed, which can account for the localized stress concentration and the through-thickness stress development. The failure of the cladding is determined by the membrane plus bending stress generated through the thickness of the cladding, which can be calculated by a process called stress linearization along the stress classification line. The failure criterion for SNF was selected as the membrane plus bending stress through stress linearization in the cross-sections through the thickness of the cladding. Because the stress concentration in the cladding around the vicinity of the pellet–pellet interface cannot be simulated in a simplified beam model, a stress correction factor is derived through a comparison of the simplified model and detailed model. The applicability of the developed simplified model is checked through horizontal and vertical drop impact simulations. It is shown that the stress correction factor derived considering static bending loading can be effectively applied to the dynamic impact analyses in both horizontal and vertical orientations.

무도상 교량은 레일을 이음매판으로 부설하여 사용하고 있어 과다한 충격이나 궤도 틀림 등의 발생 우려로 인하여 열차의 고속주행이 어려운 실정이다. 열차의 주행안정성을 확보하기 위해서는 상호작용에 영향을 미치는 인자를 분석하여 동적 안전성에 대하여 검토할 필요가 있다. 이 연구에는 열차가 운용중인 판형교량의 현장계측을 통하여 궤도 구조 및 주거더의 충격계수를 도출하고 이를 기존연구와 비교 및 참고하여 열차의 주행속도를 고려한 충격계수의 추정식을 산정하였다. 궤도의 충격계수 산정식은 기존 연구에서 제안한 식과 유사하게 산정되었으며, 무도상교량 거더의 충격계수 산정식과 일본의 철도교 충격계수 식과 비교한 결과, 일본의 철도교 충격계수 식은 본 연구에서 산정한 거더의 충격계수 1배수 식과 2배수 식 사이에 존재하는 것으로 나타났다.

미소갑각류 군집과 이화학적 요인 간의 관계를 파악하 기 위해 우포늪에서 2001년부터 2010년 동안 2주 간격 으로 조사를 수행하였다. 조사 시간 동안, 총 10속의 지 각류가 동정되었으며, 서식 형태에 따라 구분된 부착성 지각류(Alona, Camptocercus, Simocephalus, Diaphanosoma, Sida)와 부유성 지각류(Bosmina, Ceriodaphnia, Daphnia, Moina, Scapholeberis)의 연 출현이 매우 상이한 것으로 나타났다. 부유성 지각류는 봄과 가을 시기에 높은 밀도로 나타났으며, 부착성 지각류는 여름 시기에 상대적으로 높은 밀도를 보였다. 요각류 성체와 유생 또 한 부착성 지각류와 유사한 계절적 분포 경향을 나타내 었다. 부유성 지각류는 강우량과 이화학적 요인과 상관성 을 보이지 않았으나, 부착성 지각류는 이화학적 요인 중 수온과 뚜렷한 상관성을 보였다(n=120, p⁄0.01). 특히 부착성 지각류 중 Chydoridae는 강우량 및 수온과 양의 상관관계를(n=120, p⁄0.01), 용존산소와 전기전도도와 는 음의 상관관계를 나타냈다(n=120, p⁄0.05). 요각류 군집은 강우량(n=120, p⁄0.01) 및 수온(n=120, p⁄0.05) 과 양의 상관관계를 나타내었다. 결론적으로 우포에서 강 우량은 미소갑각류 군집 분포를 결정하는 매우 중요한 요인인 것으로 파악되었다.

통행차량에 의한 도로교의 동적응답은 차량이나 교량의 다양한 특성에 따라 변화하는 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 중차량의 통행에 의한 동적응답확대계수의 확률적인 특성을 해석적인 기법으로 분석하였다. 도로교 통행차량들 중에서 대표적인 중차량인 텐덤축트럭과 세미트레일러를 대상으로 하여 동적응답확대계수를 평가하고, 이들을 동적재하시험의 결과와 비교하여 해석기법의 타당성을 검토하였다. 차량형식, 총중량, 노면조도, 재하차량수, 재하위치 등에 따른 동적응답확대계수의 확률적 특성의 변화를 분석하고 현행 시방서 기준과 비교하였다.

본 연구에서는 다양한 구조 및 하중조건에 대하여 중차량의 주행에 의한 충격효과를 분석하였다. 중차량 주행시의 다주형 강판형교의 동적해석에서는 노면조도 및 차륜-바닥판 사이의 상호작용을 고려하였다. 진입로와 교량바닥판의 노면형상은 각 노면조도에 따라 지수 스펙트럴 밀도 함수를 사용하여 생성시켰으며, 교량바닥판과 차륜사이의 상관력을 좀더 합리적으로 반영하기 위해 개선된 후처리기법을 사용하여 보정하였다. 또한 교량진입부에서 발생할 수 있는 바닥판과 진입로사이의 단차조건도 분석하였다. 현행 도로교 표준 시방서에 준하여 설계된 다양한 교량들에 대하여 동적거동에 중요한 영향을 미치는 구조인자들(경간장, 주형간격 등)의 영향을 체계적으로 검토하였다. 다양한 주행속도에 따른 단일주행에 의한 기본적인 하중상태 뿐만 아니라 동일차선 및 인접차선을 주행하는 다수 차량의 하중조건도 검토하였다.

본 논문에서는 노후된 중소규모 RC슬래브 교량에 대한 응답계수를 분석하였다. 이 응답계수는 진동수 기반 교량의 내하력 예측 모델에서 중요한 변수이며, 정적 및 동적 응답계수로 구성되어 있다. 정적 및 동적 응답계수는 교량의 현재와 이전(또는 설계) 상태의 진동수 변화와 충격 계수 변화에 따라 각각 결정된다. 여기서 충격계수 변화는 충격계수 응답스펙트럼에서 교량의 고유진동수에 따라 산출된다. 본 연구에서 고려한 총 4개의 대상교량은 지간길이가 12 m이고 시공 후 30년 이상 된 RC슬래브 노후 교량이다. 진동수 분석을 위해 덤프 트럭을 이용한 현장 동적 재하시험과 설계기반 FE모델을 이용한 고유치 해석을 통해 교량의 현재 및 설계 상태의 고유 진동수를 각각 도출하였다. 충격계수 응답스펙트럼 개발에 있어서 좀 더 현실적인 조건을 반영하기 위해 3축이동하중과 단순지지 및 양단고정 조건을 고려하였다. 분석 결과 응답계수는 0.21에서 0.91까지 광범위하게 분포하였고, 정적 응답계수가 총 응답계수 결과에 크게 기여한 반면 동적 응답계수는 결과에 작은 영향을 미쳤다. 1축 이동하중과 단순지지 조건에서의 응답계수와 비교해 보았을 때 최대 오차는 약 3%미만으로 매우 작게 나타났다.

교량 내하력 추정을 위해 제안된 모델에서는 응답계수를 충격계수 응답스펙트럼을 활용하여 산정하고 있다. 이때 충격계수 응답스펙트럼은 오일러-베르누이 보 모델을 바탕으로 차량이동하중이 교량의 폭 방향으로 중앙부에 재하 된 조건으로 생성된 결과이다. 따라서 중앙부 차량재하가 아닌 편측 이동하중재하 시 충격계수와 응답계수의 변화를 분석해 볼 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 폭이 10m인 2차선 단순교를 대상으로 이동하중해석을 실시하여 최대 충격계수와 응답계수 변화를 분석하였다. 수치해석 결과, 중앙부 재하조건 대비 편측 재하 조건 적용 시 최대 정적 및 동적 변위 모두 증가하지만 동적변위 보다 정적변위의 증가량이 더 크기 때문에 충격계수는 오히려 감소하게 된다. 하지만 이러한 차이는 0.5%p 미만으로서 그 영향이 크지 않다. 그리고 응답계수의 경우, 편측 재하조건으로 인해 정적응답계수보다 동적응답계수에서 차이가 더 크게 나타나지만 편측 재하에 따른 오차율의 차이는 0.18%p 정도로 매우 작았다. 즉, 편측 이동하중재하가 응답계수에 미치는 영향은 거의 없으며, 응답계수 산정에 있어서 중앙부 이동하중재하 조건으로 생성된 충격계수 응답스펙트럼을 활용하여도 충분한 예측이 가능하다고 판단된다.

The impact factor response spectrum of bridges are generated based on the number of vehicle axles (one and three axles) and their boundary conditions (simply supported and both ends-fixed). In order to investigate the impact factor variation, a RC slab bridge aged over 40 years is considered. The natural frequencies for the current and undamaged initial state are evaluated from field test and FE model, respectively. Considering the natural frequencies and the generated response spectrum, the impact factors for each state are determined. From the result, the impact factor ratio defined the current to initial impact factor are almost same except the one axle and both ends-fixed case.

One of the indicators evaluate the bridge load bearing capacity is the peak impact factor. The peak impact factor is related to vehicle types and speeds and frequency of the bridges. Among the parameters, the vehicle types such as DB-24 and standard vehicle load presented in the current specification have different load distribution and different load axles space. Considering these features, in the present study, the variation of the peak impact factor according to each vehicle type is investigated and compared.

For the evaluation of load carrying capacity of continuous bridges, the testing target span should be selected where peak impact factor can be expected. In this paper, two and three continuous bridges with equal span length are considered and the moving vehicle load analysis is performed. All possible vehicle speeds are applied to the bridges and the peak impact factors obtained for each span are investigated. From the results, the maximum peak impact factors are developed at the middle of the first span to the direction of vehicle moving.

Impact factor for used in the load carrying capacity evaluation of bridges is varied depending on vehicle speed and bridge frequencies. So, it is hard to define its peak value since in the field test the truck speeds applied cannot cover all possible vehicle speeds and the speed per each vehicle loading test cannot remain constant consistently. Furthermore, the target bridges should be closed during field test, which leads to an inconvenient traffic flow. In this paper, a displacement-based response spectrum of bridges is considered to define the peak impact factor without conducting the standard vehicle loading test, while using a bridge operational traffic condition.

In this paper, the peak impact factor response spectrum is verified through finite element (FE) analysis using a simply supported bridge. The FE model is a slab bridge designed with 4 m width and 8 m length. The FE analysis is applied on the bridge modeled with 2D frame and 3D solid. By considering 5% damping ratio, the peak impact factors of the FE models and the response spectrum are compared. From the results, a very small difference of about 1.5% is found between the FE models and the response spectrum.

In this paper, the effect of selection of response parameters such as deck displacement and supporting moment on impact factor of open spandrel-concrete deck arch bridge is investigated by using a finite element analysis. In the result, under the vehicle loads passing the bridge from left to right direction, the highest value of impact factor develops when the supporting reaction moment at the far end (right end) of arch rib is selected.

The impact factor of general road bridges is typically calculated according to Korea Highway Design Code(KHDC) or Design Guidelines For Cable-Supported Bridges in Korea. Above design codes define the impact factor as the function of span length or effective span length. But calculated impadt factors from this function are different to the measured values of long-span bridges such as cable-stayed bridge, suspension bridge. There are several methods to estimate the impact factor of cable supported bridges. In this study, the impact factor of cable-stayed bridges is estimated from dynamic load tests and compared to calculated values from the various design codes.

일반적으로 교량의 하중저항능력인 내하력은 교량의 거동에 큰 영향을 줄 수 있는 심각한 손상, 결함, 재료적인 열화현상이 존재하지 않는다면 이론적인 방법으로 평가한 내하력보다 여유가 있다. 그러나 현재 내하력을 구하기위한 재하실험 및 구조해석 과정에서 이미 오차가 포함되어 있어 응답보정계수의 신뢰성이 떨어지고 있다. 이에 본 연구에서는 센서의 센싱 문제와 구조해석 모델의 적정성에 오차를 해결하기 위하여 센서부에서 기존의 전기저항식 변형률, 변위 센서의 문제점을 도출하여 성능이 우수한 스마트 센서인 광섬유 스마트 센서로의 변화를 추진하고자 한다. 또한, 다양한 구조해석 모델 해석을 통하여 최적의 적정 모델을 선정함으로서 응답보정계수의 정확성을 향상시키고자 하였다.