초록 ▼

제 1 세부과제}: 교량의 풍하중 특성파악을 위한 풍동실험기준에 관한 실험적연구
· 실험모형의 제작 및 상사성
· 실험범위 및 계측조건
· 실험결과의 해석 및 평가기준
· 풍동실험에 관한 지침
제 2 세부과제}: 장대교량의 내풍안정성 평가를 위한 수치해석 기법
· 유한요소법에 의한 수치해석 프로그램에 대한 자료수집 및 유한요소 모델 개발
· 효율적인 해석 시간 기법 개발
· 적응적 유한요소 해석 기법 개발
제 3 세부과제}: 풍하중을 받는 교량의 진동에 대한 제어 대책
· 국내.

제 1 세부과제}: 교량의 풍하중 특성파악을 위한 풍동실험기준에 관한 실험적연구
· 실험모형의 제작 및 상사성
· 실험범위 및 계측조건
· 실험결과의 해석 및 평가기준
· 풍동실험에 관한 지침
제 2 세부과제}: 장대교량의 내풍안정성 평가를 위한 수치해석 기법
· 유한요소법에 의한 수치해석 프로그램에 대한 자료수집 및 유한요소 모델 개발
· 효율적인 해석 시간 기법 개발
· 적응적 유한요소 해석 기법 개발
제 3 세부과제}: 풍하중을 받는 교량의 진동에 대한 제어 대책
· 국내.외 학회지 및 학술대회에 발표된 논문을 조사
- 장대교량에 적용된 수동 진동제어 사례를 수집, 경향 분석
- 실제적으로 적용가능성이 높은 제어 장치(Tuned Mass Damper(TMD), Tuned Liquied Column Damper (TLCD), Tuned Liquid Damper(TLD)) 선정함
· 풍하중에 대한 철저한 분석을 거쳐서 정확한 모델링을 수행함
· 장대교량(사장교)에 대한 모델링도 시공단계별로 수행함
· 이상의 과정을 통해 정확하게 모델링된 장대교량, 풍하중 및 각각의 수동제어 장치를 이용하여 시공단계별로 수치해석 수행함
· 수치해석의 결과를 분석하여, 고려한 수동제어 장치 중 가장 성능이 뛰어난 장치를 파악함
제 4 세부과제}: 장대교량의 정적 및 동적 수치해석기법 개발
· 연구동향과 기술정보 수집
· 기존에 개발된 장대교량의 구조해석 프로그램의 경향 조사
· 장대교량의 정적 및 동적 거동을 수치적으로 해석하기 위한 각종 유한요소 기법에 대한 풍부한 자료를 수집
· 장대교량의 해석에 적합한 유한요소 모델링 방법 제안
· 케이블 모델링을 위해 현수선곡선에 대한 등가탄성계수를 갖는 트러스요소 제안
· 주탑과 형강 모델링을 위한 보-기둥요소 제안
· 새그가 비교적 큰 케이블 구조체에 적용시킬 수 있도록 케이블을 여러 개의 유한요소로 분할할 수 있도록 개선
· 케이블지지교량의 정적 및 동적구조해석을 위한 기본 구조해석프로그램 개발
· 개발된 프로그램의 사용성과 효율성을 검토하기 위한 예제 해석 수행

Abstract ▼

{Part 1}: Experimenatl Study on Guideline for Wind Tunnel Test for Evaluating Wind Load Characteristics of Bridge
This study outlines the results of wind tunnel test and basic investigation on wind resistant design of bridge. In chapter 1, static and dynamic response which was induced by wind wer

{Part 1}: Experimenatl Study on Guideline for Wind Tunnel Test for Evaluating Wind Load Characteristics of Bridge
This study outlines the results of wind tunnel test and basic investigation on wind resistant design of bridge. In chapter 1, static and dynamic response which was induced by wind were separatedly described to clear the response of bridge and then it was considered characteristics of flow around the bridge to investigate the cause of static and dynamic phenomena of bridge. Finally, for prediction of wind induced response of bridge. wind tunnel method was explained briefly. In chapter 2, several factors to be considered in wind resistant design of bridge were studied, and wind resistant design process and prediction for response of bridge with experimental equation were described.
{Part 2}: Finite element method for wind resistance design of longspan bridge
For the efficient finite element wind analysis, using the optimal mesh is the one of the most important factors. The optimal mesh can be obtained when the errors of the solution are distributed uniformly over the entire domain. This report presents the development of a transition element for flow analysis which has a variable number of mid-side nodes and can be effectively used in the adaptive mesh refinement by connecting the locally refined mesh to the existing coarse mesh through a minimum mesh modification. The modified superconvergent patch recovery for the variable-node element is presented to estimate a posteriori error of the solution for the adaptive mesh refinement. The numerical examples show that the optimal mesh for the finite element analysis of flow around the structures can be obtained automatically by the proposed scheme.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• SUMMARY...8
• 목차...11
• CONTENTS...16
• 제 1 세부과제 교량의 풍하중 특성 파악을 위한 풍동실험 기준에 관한 실험적연구...21
• 제1장 바람의 작용과 구조물의 거동...21
• 1.1 바람의 작용에 의한 구조물의 거동...21
• 1.2 물체주위의 유체흐름과 거동...24
• 1.3 거동의 예측...38
• 제2장 교량의 내풍설계...52
• 2.1 머리말...52
• 2.2 교량의 내풍성에 관계하는 因子...55
• 2.3 내풍설계의 순서...63
• 제3장 결론...79
• 제 2 세부과제 장대교량의 내풍안정성 평가를 위한 수치해석 기법...82
• 제1장 서론...82
• 1.1 연구배경...82
• 1.2 유한요소법 개요...83
• 제2장 바람의 유한요소 정식화...86
• 2.1 개요...86
• 2.2 관성항이 없는 Navier-Stokes 방정식...86
• 2.3 관성항이 있는 유동의 속도 - 압력 정식화...90
• 2.4 Penalty 함수 정식화...95
• 2.5 대류항에 관한 상류화...97
• 2.6 동일 차수 속도 압력 정식화...100
• 제3장 적응적 요소 세분화 / 재결합 기법...103
• 3.1 개요...103
• 3.2 변절점 요소...105
• 3.3 오차평가...107
• 3.4 요소의 세분화-재결합법...111
• 3.5 예제해석...116
• 제4장 효율적인 시간해석법...122
• 4.1 개요...122
• 4.2 시간해석법의 구분...123
• 4.3 예제적용 및 해석...128
• 4.4 결과토의...135
• 제5장 결론...137
• 제 3세부과제 풍하중을 받는 교량의 진동에 대한 제어 대책...141
• 제1장 서론...141
• 제2장 국내.외 기술 개발 현황...143
• 제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과...150
• 3.1 풍하중...150
• 3.2 풍하중을 받는 구조물의 스펙트럼 해석...154
• 3.3 주요 수동제어장치...161
• 3.4 수치해석...175
• 3.5 결론...190
• 제 4 세부과제 장대교량의 정적 및 동적 수치해석 기법...194
• 제1장 서 론...194
• 1.1 연구배경 및 목적...194
• 1.2 연구내용 및 범위...195
• 제2장 케이블지지교량의 비선형정적해석...197
• 2.1 사장교의 비선형거동...197
• 2.2 케이블의 모형화방법...198
• 2.3 P-Delta를 고려한 보의 강성도행렬...204
• 2.4 비선형방정식의 해법...211
• 제3장 케이블지지교량의 구조해석프로그램...212
• 3.1 케이블 유한요소의 개선...212
• 3.2 3차원 강성도행렬의 구성...215
• 3.3 기하강성도행렬...222
• 3.4 구조해석프로그램의 흐름도...227
• 제4장 수치해석 및 결과...230
• 4.1 2차원 케이블지지구조물...230
• 4.2 사장교의 2차원 비선형해석...233
• 4.3 사장교의 3차원 구조해석...239
• 제5장 결론 및 토론...258
• 참고 문헌...259
• 부 록...262