• 대한토목학회논문집
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• 제29권4A호
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• pp.299-305
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• 2009

본 연구에서는 철도교의 세로보 절취부에서의 피로균열 발생 원인을 연구하기 위하여 실제로 피로균열이 발생한 철도교를 연구대상으로 실물크기의 가로보-세로보 바닥틀 모형을 제작하고 실내실험을 수행하였다. 연구 결과 세로보 상부절취부에서의 피로균열 발생원인은 세로보의 단부에서 발생하는 부모멘트에 의한 상부절취부 복부판의 면내응력의 반복적 작용 결과이고, 하부절취부에서의 피로균열 발생 원인은 세로보 단부의 고정단에 대한 하부절취부 복부판의 상대적 면외변형에 의해 발생하는 면외응력의 반복적 작용 결과라는 결론을 얻었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4A호
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• pp.307-313
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• 2009

본 연구에서는 철도교의 세로보 절취부에 피로균열이 발생 하였을 때 이에 대한 적절한 보수 보강 방법을 연구하기 위하여 실제로 피로균열이 발생한 철도교를 연구대상으로 실물크기의 가로보-세로보 바닥틀 모형을 제작하고, 세로보의 절취부 및 균열부에 스톱 홀 보수, 덧댐판 보강, 연결판 보강, 브라켓 보강 등 보수 보강 방법을 적용하여 실내실험을 수행하였다. 그 결과 제일 효과적인 보강 방법으로는 세로보의 상부플랜지와 하부플랜지에 연결판과 브라켓을 설치하는 것이고, 균열 선단에 스톱 홀을 뚫는 방법은 보조적인 방법으로 사용할 수 있다는 결론을 얻었다. 그리고 균열 길이가 어느 정도 길 경우에는 복부판에 덧댐판을 설치할 필요가 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권5호통권72호
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• pp.713-724
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• 2004

거동이 복잡한 실제 구조물의 사용하중으로 인한 피로 균열 해석 방법을 제시하기 위해 구 당산철교 플레이트교 세로보에 발생한 피로균열을 대상으로 하여 사용 기간에 따른 피로균열의 길이를 계산하였다. 계산의 편리와 컴퓨터의 계산 용량 등을 고려하여 특정 부분만 정밀하게 해석하였고, 구조해석의 오차와 열차의 운행 하중 등을 고려하기 위해 여러 보정계수를 사용하였다. 상부구조 1개 경간을 보요소로 모델링하여 열차 통과로 인한 세로보의 거동 이력을 해석하였으며, 세로보 연결부의 플랜지가 절취된 곳에 집중된 응력을 구하기 위하여 세로보 한 개를 쉘요소로 모델링하여 정밀해석을 수행하였다. 피로균열의 진행은 파괴역학적 모델을 사용하여 계산하였으며, 응력확대계수는 유한요소해석 방법으로 J-Integral를 구하여 환산한 값을 사용하였다. 가정한 초기균열의 크기와 균열 진행속도 계산식에 따라 차이는 있으나 계산된 피로균열의 길이는 현장에서 조사된 피로균열길이에 잘 부합되는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.63-71
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• 2004

본 연구의 대상교량은 세로보와 레일의 중심선이 일치하지 않으며 편심거리가 존재한다. 편심이 존재하지 않는 설계-시공이라면 실제 세로보에서는 열차 하중에 의해 휨 응력만이 발생하게 된다. 그러나 실제 설계-시공 상에서는 세로보와 레일의 중심선이 일치하지 않고 이러한 세로보와 레일의 편심에 의해서 침목에 휨이 발생한다. 이에 따라 침목과 연결되어 있는 세로보에는 휨 응력뿐만 아니라 추가로 비틀림 응력도 발생하게 된다. 이러한 비틀림 응력이 세로보 절취부에 미치는 영향과 수직 브레이싱을 설치하였을 경우의 영향에 대해서 분석해 보도록 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.363-375
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• 1997

절취된 세로보를 갖는 강철도교량의 바닥판에서의 피로거동 및 손상시 보수 보강의 효과를 연구하기 위해 8개 대형시험체에 대한 모형시험을 수행하였다. 실교량을 대상으로 실동응력을 측정하여 기본 응력범위 빈도히스토그램을 작성하고 이에 의한 변동응력의 등가응력범위를 산출하였다. 이 등가응력범위를 기준으로 피로시험의 응력변동범위의 크기를 조정하면서 정적 및 피로시험을 보강전과 보수 보강후로 구분하여 실시하였다. 정적시험에 의하면 재하하중의 크기가 등가실동응력 수준인 시험체의 경우에서 이미 허용응력과 비슷한 응력을 나타내므로서 피로균열의 발생조건을 충족하고 있었다. 손상된 시험체에 대해 다양한 보수 및 보강을 실시하여, 각각의 결과를 비교검토하였다. 그 결과 보수효과는 stop hole을 천공하고 고장력볼트를 체결한 경우에 피로균열성장의 지체효과가 뚜렷하게 나타났다. 한편 보강효과는 휨의 지배를 받는 세로보의 경우 인장측 플랜지의 보강이 효과적이며, 복부의 보강은 보강방법으로 적절하지 않음을 알 수 있었다. 또한 직각절취된 세로보의 피로설계등급은 우리나라 시방서 피로설계규정의 E등급에 해당한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.557-562
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• 2003

The responses of the floor system of a railway bridge are investigated for fatigue life prediction of damaged members using fracture mechanics approach. Numerical analysis of the structure is performed in order to see the influence of track-structure interaction and continuity of the truss connection on the response of the bridge members. Fatigue crack growth analysis is carried through equivalent stress obtained from time-history analysis. The results of time-history analysis agree with measured responses. The fatigue propagation life increases as the curvature in the coped stringer increases.