• Title/Summary/Keyword: 교량구조물

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Study of Critical Flutter Velocities of Bridge Girder Sections with Different Structural Stiffness (구조 강성에 따른 교량 구조물의 임계 플러터 속도 연구)

  • 박성종;권혁준;김종윤;한재흥;이인
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.17 no.3
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    • pp.271-278
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    • 2004
  • Numerical analysis of wind effects on civil engineering structures was performed. Aerodynamic effect often becomes a governing factor and aeroelastic stability boundary becomes a prime criterion which should be confirmed during the structural design stage of bridges because the long-span suspension bridges are prone to the aeroelastic instabilities caused by wind. If the wind velocity exceeds the critical velocity that the bridge can withstand, then the bridge fails due to the phenomenon of flutter. Navier-Stokes equations were used for the aeroelastic analysis of bridge girder section. The aeroelastic simulation is carried out to study the aeroelastic stability of bridges using both Computational Fluid Dynamic (CFD) and Computational Structural Dynamic (CSD) schemes. Critical flutter velocities were computed for bridges with different stiffness. It was confirmed that the critical flutter velocity of bridge girder section was sensitive to the change of structural stiffness.

Improved Modal Pushover Analysis of Multi-span Continuous Bridge Structures (다경간 연속 교량 구조물의 지진응답 평가를 위한 개선된 모드별 비탄성 정적 해석법에 관한 연구)

  • Kwak, Hyo-Gyoung;Hong, Seong Jin;Kim, Young Sang
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.3A
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    • pp.497-512
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    • 2006
  • In this paper, a simple but effective analysis procedure to estimate seismic capacities of multi-span continuous bridge structures is proposed on the basis of modal pushover analysis considering all the dynamic modes of structure. Unlike previous studies, the proposed method eliminates the coupling effects induced from the direct application of modal decomposition by introducing an identical stiffness ratio and an approximate elastic deformed shape. Moreover, in addition to these two introductions, the use of an appropriate distributed load {P} makes it possible to predict the dynamic responses for all kinds of bridge structures through a simpler analysis procedure. Finally, in order to establish the validity and applicability of the proposed method, correlation studies between rigorous nonlinear time history analysis and the proposed method are conducted for multi-span continuous bridges.

철도교량의 구조건전성 모니터링 시스템 개발

  • Yun, Jeong-Bang;Park, Hyeon-Jun
    • Magazine of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.11 no.1
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    • pp.95-98
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    • 2011
  • 최근 국내에서 사회기반시설물에 대한 안전관리 네트워크 통합시스템 구축을 위한 국가핵심과제가 진행되고 있다. 본 연구에서는, 위 과제의 일환으로 진행 중인 철도교량의 구조건전성 모니터링 시스템 구축 및 운용에 대하여 기술하였다. 효율적인 철도교량 모니터링 시스템 구축을 위하여 다양한 종류의 스마트센서가 적용되었으며, 웹 기반의 네트워킹을 통해 외부에서 모니터링 시스템을 원격으로 접속, 제어 할 수 있도록 하였다. 철도교량의 국부 손상을 모니터링 하기 위해 압전센서를 활용한 무선 임피던스 노드를 적용하였고, 구조물 전체의 거동 분석을 위하여 가속도 센서 및 광섬유 센서를 적용하였다. 구조물의 장기 계측을 통한 철도 주행 및 외부 환경에 따른 거동 분석을 수행하였으며, 손상 평가를 위한 신호처리 알고리즘이 적용되었다.

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Damage Assessment of a Post-Tensioned Segmental Concrete Bridge Using Modal Testing Data (모달시험을 통한 Post-Tensioned Segmental 콘크리트 교량의 손상평가)

  • Heo, Gwanghee;Choi, Man-Yong;Wang, M.L.
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.3 no.4
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    • pp.205-214
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    • 1999
  • 구조물의 동특성(고유진동수, 감쇠, 모드형상 등)의 변화는 구조물의 안전도를 평가할 수 있는 한 방법이다. 본 연구에서 콘크리트 세그먼트의 웨브 부분에 상당히 많은 균열이 진전되고 있는 상태의 Post-Tensioned Segmental 콘크리트 교량의 안전도 평가를 시도하였다. 안전도 평가를 위한 근간 데이터로 1986년 측정했던 데이터와 2차원 유한요소해석에서 얻은 결과값을 사용했다. 손상의 정도와 손상의 위치를 보다 정확히 찾아내기 위한 기술 중의 한 방법으로 Modal Test를 이용하였다. 이 방법이 Post-Tensioned Segmental 콘크리트 교량에 적용되어 교량의 안전도를 분석 평가하였다.

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Safety Evaluation Development of Bridge (교량의 안전성 평가 기법 개발)

  • Kong, Jung-Sick;Lee, Won-Woo;Kim, Jung-Hoon;Jung, Jin-Soo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.166-169
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    • 2011
  • 현재 국내에서 사용하고 있는 교량구조물의 성능평가방법으로는 크게 공용하중에 대한 내하율을 구하기 위하여 허용응력개념이나 강도설계 개념을 적용한 내하력 평가 기법이 사용되고 있다. 그러나 위의 방법들은 일반적으로 공용연수의 경과에 따른 재료 및 구조적 성능의 손실과 여러 가지 하중 및 환경적 요인들의 불확실성으로 인하여 발생하는 손상 및 열화를 반영하기 어렵다. 그리고 제원 및 재료물성치의 불확실성에 대한 기존 설계 자료의 DB 부족으로 기존의 평가방법에서는 이러한 시간의 경과에 따른 성능저하를 정확히 산정할 수 없어 이론상의 값과 실제 구조물과의 차이로 인한 불확실성이 존재 한다. 이에 본 연구에서는 공용년수 경과에 따른 시설물의 재료 구조적인 성능 및 거동분석 수행, 신뢰성 해석 수행을 바탕으로 교량 안전성 평가의 합리성 및 현실성을 제고하며, 구조 신뢰성 해석을 수행함으로써 실제 구조물의 강도 한계상태에 대한 파괴확률을 산정하고 그에 대응하는 위험도를 평가함으로써 안전성 검토를 수행하였다.

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Engineering Evaluation of Seismic Sity Coefficient in the Korean Bridge Code (국내 도로교시방서 내지설계편의 지반계수에 대한 공학적 영향평가)

  • 조양희;조인범
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.2 no.4
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    • pp.123-134
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    • 1998
  • 본 연구에서는 지반상태가 교량의 지진응답에 미치는 영향을 분석하기 위해 다양한 지반모델 상의 교량모델에 대한 지진해석을 수행하고 그 결과를 비교.분석하였다 이를 위해서 기존의 교량시방서에서 분류된 네가지의 서로다른 지반종류를 대상으로 보다 세분된 지반모델 상에 위치하는 대표적인 교량에 대한 지진해석을 수행함으러써 첫째로는 각 지반 종류 상호간의 지진응답 차이의 정도를 시방서 값과 비교.분석하였으며 둘째로는 동일 지반으로 분류되는 상이한 두 지반간의 응답차이의 정도를 확인하였다 해석을 위해서는 시방서에서 제시된 두가지 방법 즉 단일모드 스펙트럼해석법과 다중모드 스펙트럼해석법을 사용하였으며 이들 결과를 별도로 작성된 인공시간이력을 입력으로 하는 시간이력해석법을 사용한 결과와 비교.분석하였다 시간이력해석법에서는 진동수에 무관한 지반임피던스함수를 이용하는 시간영역해석법을 사용하였다 해석결과 시방서에서 제시한 단일모드 및 다중모드 스펙트럼해석방법은 일반적으로 안전측의 지반-구조물 상호작용 해석결과를 주는 것으로 확인되었다 그러나 유연성이 큰 지반 상의 구조물에대한 지진해석을 위한 해석모델 작성시에는 지반의 유연성이 반드시 고려되어야 하며 특히 낙교방지를 위한 변위는 지반의 유연성을 고려한 정밀해석법에 의한 계산이 필수적으로 요구됨을 확인하였다.

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Initial Equilibrium Configuration Analysis for Bridges Supported with Stayed and Suspended Cables (사장-현수 복합케이블 교량에 대한 초기평형상태 해석)

  • Kim, Kyu-Hwan;Kim, Ho-Kyung;Lee, Hae-Sung
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.76-77
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    • 2011
  • 본 논문에서는 새로운 케이블 교량 형식인 사장-현수 복합케이블 교량 형식에 대한 초기평형상태 해석방법을 제시한다. 구체적으로 복합케이블 교량의 해석방법으로 다음과 같은 두 가지 방법을 제안한다. 우선 사장교의 초기평형상태 해석에서 사용된 전체 구조물을 하나의 구조물로 생각하여 해석하는 일괄방식 해석방법을 제안한다. 이 방법을 적용하는 과정에서 행어부문의 거동이 기존의 가정에 위배되는 문제점이 발견되었는데, 이러한 문제점은 변위복원방식의 successive iteration 을 적용하여 해결하였다. 다음으로 현수교의 초기평형상태 해석에서 사용된 전체 구조물을 현수교 부문과 사장교 부문 그리고 행어 부문의 3가지 부문으로 분리하여 해석하는 분리방식 해석방법을 제안한다. 이 방법을 적용하는 과정에서는 위의 일괄방식 해석방법에서 나타난 행어의 거동이 기존의 가정에 위배되는 현상과 더불어, 분리된 각 부문의 평형 조건과 적합조건이 일치하지 않는다는 문제점이 발생하였다. 이러한 추가의 문제점은 타워 최상단부의 수평변위를 적절히 구속시키고 각 부문 해석의 초기값을 조절하여 해결하였다. 마지막으로 제안된 두 가지 방법을 Deck에 캠버가 있는 적절한 예제를 통해서 검증하였다.

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A Study of Load Modeling Method for Vibration Estimation of Bridge Structures (교량구조물의 진동영향평가를 위한 동하중 이상화모델링 기법 연구)

  • Park, Yeon-Soo;Hong, Hye-Jin;Kong, Kang-Joo;Kim, Jung-Ju
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.6 no.2 s.21
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    • pp.9-15
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    • 2006
  • Structures of Civil Engineering have been designed with a safety as their main purpose. However recently, the greenness side of the technology of civil engineering regarded as most Important and also utility values and stability of the structures. Also developments in the technology make materials to be higher strength and they shortened scales and stiffness of the structural members. This means that it brings an immoderate deflection and vibration of bridge structures simultaneously. Accordingly, this study ai ed to find and estimate the most idealized structure models on the effects of the deflection and vibration of bridges from the traffic lane load and human vibration - the main pass of bridge structures.

Real-time Vibration Control of Bridges by MR damper and Lyapunov Control Algorithm (MR댐퍼 및 Lyapunov제어알고리즘을 이용한 교량 구조물의 실시간 진동제어)

  • Heo, Gwang-Hee;Jeon, Joon-Ryong;Park, Seung-Bum;Oh, Sung-Keun
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.14 no.4
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    • pp.55-61
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    • 2010
  • This paper is concerned with an experimental research to random vibration control caused by external loads specially in bridges which tend to be structurally flexible. Experimenting on a reduced structure modelled on Seohae Grand Bridge, we inflicted a reduced form of El-centro wave on the model structure to a proper proportion. On the center of its middle span, we placed a shear type MR damper which was to control its vibration and also acquire its structural responses such as displacement and acceleration at the same site. The experiments concerning controlling vibration were performed according to a variety of theories including un-control, passive on/off control, and Lyapunov stability theory. Its control performance was evaluated in terms of the peak absolute displacements, the peak absolute accelerations and the total power required to control the bridge which differ from each different experiment method. Among all the methods applied in this paper, case of Lyapunov control method turned out to be the most effective to reduces of displacement and acceleration. Also, this method could to decrease consuming of external power for vibration control. Finally, it was noteworthy that Lyapunov control method was specially effective in the vibration control employing a semi-active damper such MR damper.

A Comparative Study on Seismic Fragility of RC Slab Bridge Considering Aging Effect of Components (RC 슬래브 교량의 요소별 노후도를 고려한 지진취약도 비교분석)

  • An, Hyojoon;Park, Ki-Tae;Jung, Kyu-San;Kim, Yu-Hee;Lee, Jong-Han
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.25 no.6
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    • pp.177-184
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    • 2021
  • In recent years, large-scale earthquake activity has occurred in Korea, and thus public interest in earthquakes is increasing. Accordingly, the importance of seismic performance management of structures is emerging. In particular, the collapse of a bridge, one of main road facilities, directly leads to many casualties. Therefore, engineers need to evaluate the seismic fragility of the bridge and prepare for the earthquake event. The service life of these bridges has been over 30 years, which requires a study on the aging effect on bridges. In this study, seismic analysis of the target RC slab bridge was performed considering the aging effects of each component of the bridge. Components of the bridge included pier and bearing, which dominate the seismic response of the bridge. The seismic performance of the bridge was evaluated using nonlinear static and dynamic analyses. In addition, the limit state and dynamic response of each component were used to evaluate the seismic fragility according to the aging of each component.