• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제33권5호
• /
• pp.319-329
• /
• 2020

현재 우리나라에서 운영 중인 교량 중 30년 이상 된 교량이 전체의 약 11%를 차지할 정도로 노후교량의 수가 증가하고 있다. 따라서 교량의 노후화에 따른 영향을 고려한 내진성능 평가방법의 개발이 필요하다고 볼 수 있다. 예제 교량으로는 포트받침, 탄성고무받침과 납-고무받침을 가진 3가지의 강합성 상자형 거더교를 선정하고, opensees 프로그램을 사용하여 구조해석모델을 작성하였다. 본 연구에서는 교량의 노후도를 교각의 주철근과 띠철근의 부식에 의한 면적의 감소로 반영하였다. 교각의 노후화 정도로는 5%, 10%, 25%, 50%의 4가지 조건을 사용하였다. 입력지진으로는 근거리 지진과 원거리 지진을 각각 40개씩 사용하였으며, 노후화 정도에 따른 예제교량의 교각에 대한 최대변위와 최대 전단력 응답을 구하여 비교하였다. 노후도가 증가할수록 힘-변위 관계에서 교각의 강도 저하가 발생함을 알 수 있으며, 이로 인하여 교각의 변위응답이 증가함을 알 수 있다. 교각의 노후도에 따른 변위응답과 전단저항능력의 영향을 분석하기 위하여 변위비(D_ratio)와 전단력비(F_ratio)를 정의하여 평가하였다. 예제교량의 고유주기가 길어질수록 노후도에 따른 변위비(D_ratio)의 증가가 크게 나타남을 알 수 있으며, 전단력비(F_ratio)의 감소 경향은 작게 나타남을 알 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.393-400
• /
• 2005

강재 매입형 합성기둥 구조는 주로 건물구조와 교량의 교각구조에 적용되어 왔고, 최근에는 교량의 교각구조에 적용하는 예가 늘어나고 있는 실정이다. 교각은 건물의 기둥에 비해 상당히 큰 규모의 구조물이기 때문에 강재비를 적절한 수준으로 유도하면서 의도하는 성능을 만족하는 단면을 설계해야 한다. 그러나 합성구조의 기본원리가 구조물을 구성하는 구조재료의 일체화된 거동에 근거함으론 강재 매입형 합성기둥 구조의 적용에 앞서, 먼저 콘크리트와 강재 단면의 합성 작용에 대한 명확한 정의가 필요하다. 일반적으로 강재 매입형 합성구조는 부착과 마찰에 의해서 합성작용을 확보한다고 가정하고 설계하는데, 콘크리트 단면 강재 단면 그리고 합성 단면으로 각각 다를 경우, 거동의 차이를 가져올 수 있기 때문에 적절한 합성작용을 위한 규정이 요구된다. 이 논문에서는 횡방향 철근에 의한 콘크리트의 구속 효과, H형 강재 복부의 천공에 의한 기계적 맞물림 그리고 전단 연결재에 의한 영향을 고려하여 실험을 수행하였다. 실험을 통해 계산된 값보다 큰 부착 강도를 얻을 수 있었다. 구속효과, 기계적 맞물림 그리고 전단 연결재를 통해 전단 강도의 증가를 유도할 수 있었고, 이는 강재 매입형 합성 기둥에서 합성 작용을 확보하는데 효과적으로 이용될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제13권1호통권53호
• /
• pp.135-144
• /
• 2009

본 연구에서는 현장타설과 프리캐스트 방식의 콘크리트 충진 FRP 교각의 성능평가 실험을 수행하였다. 8개의 축소모형 실험체에 대한 준정적 실험을 실시하였으며, 실험변수로는 FRP 두께, 콘크리트 강도, 횡방향 철근비, 직경을 선정하였다. 반복 횡하중에 대한 연성능력을 평가하고 각 시험체의 강성저하에 따른 감쇠비와 파괴양상 등을 비교하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
• /
• pp.299-302
• /
• 2005

This study deals with the quasi-static tests on steel reinforced concrete composite columns with single embedded steel or multiple members. For the design of bridge piers, the composite section needs to have low steel ratio for cost savings because the dimension of the pier section is usually large. There is lack of design guidelines for these composite columns with low steel ratio, but the design provisions for the normal reinforced concrete column can be used for the design because of the low steel ratio. It is necessary to provide the design provisions in terms of the strength limit state and seismic performance by the detail requirements on the longitudinal steel and the transverse steel. The test parameters in this study were determined considering the current design provisions on RC columns. Through the quasi-static tests, the seismic performance of the composite columns were discussed.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.300-307
• /
• 2005

Steel Reinforced Concrete (SRC) composite column has several advantage such as excellent durability, rapid construction, reduction of column section. Due to these aspect, applications of SRC columns to bridge piers are continuously increasing. For the design of relatively large SRC columns for bridge piers, it is necessary to check the current design provisions which were based on small section having higher steel ratio. In this study, seven concrete encased composite columns were fabricated and static tests were performed. Embedded steel members were a H-shape rolled beam and a partially filled steel tube. Based on the test results, the ultimate strength according to section details and local behavior were estimated. For the analysis of inelastic behavior of the SRC column, the cracked section stiffness of the columns was evaluated and compared with calculations. The stiffness of the cracked section showed that 25% of the initial value and this stiffness reduction occurred at 85% of the ultimate load in the experiments.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
• /
• pp.439-442
• /
• 2005

Steel encased composite columns are widely used due to their excellent structural performance in terms of stiffness, strength, and ductility. However, these columns were usually utilized for building structures and had higher steel ratio for small sections. For bridge pier applications, it is necessary to design the SRC columns having low steel ratio, which is nearly the same steel ratio as the normal RC columns. In this study, the evaluation of the composite columns with a core steel in term of the stiffness and the strength was investigated using experimental results. The effects of the steel ratio was also estimated using design provisions. The calculation of steel encased composite columns with multiple steel sections were performed and compared with RC columns.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.55-63
• /
• 2015

사전제작 기술은 교량을 더 안전하고 주변과 친화적인 환경을 구축하며 작업 환경에 제한이 있을 경우에도 품질과 내구성을 개선하며 공사를 수행할 수 있다. 콘크리트 충전강관을 이용한 모듈러 하부구조 교각을 제안하였다. 프리캐스트 피어캡은 피어테이블과 프리스트레스를 도입한 프리캐스트 세그먼트로 구성되어 있다. 피어테이블은 매입형 강재를 사용하여 응력의 집중을 완화하였다. 피어캡과 교각은 4개 또는 6개의 CFT기둥으로 연결된다. 피어캡의 전단강도는 피어테이블에서 연장시킨 전단 스터럽에 의해 저항하게 된다. 횡방향 프리스트레스 힘은 사용하중에 의한 인장 응력을 제어하기 위하여 도입되었다. 이 논문에서는 모듈러 구조의 유효성을 정적실험을 통하여 평가하였다. 제안된 피어캡은 설계 요구사항들을 연속 철근과 프리스트레스에 의해 만족시켰다. 모듈러 구조의 표준화는 급속교체 및 교량의 급속시공에 효과적으로 사용될 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제6권2호
• /
• pp.21-28
• /
• 2002

Ductile behavior and strength of concrete-filled steel(CFS) piers was supported by many quasi-static cyclic loading tests. This test method, however, only estimates the member′s deformation capacity under escalating and repetitive displacement and ignores dynamic and random aspects of an earthquake load. Therefore, to understand complete seismic behavior of the structure against an earthquake, dynamic tests such as shaking table test and pseudo-dynamic tests are required as well as quasi-static tests. In this paper, following "Seismic Performance of Concrete-Filled Steel Piers Part I : Quasi-Static Cyclic Loadint Test", the seismic behavior of CFS and steel piers designed for I-Soo overpass in Seoul in investigated by the pseudo-dynamic test. In addition, the residual strength of both piers after an earthquake is estimated by the quasi-static test. The results show that both piers have satisfactory ductility and strength against well-known EI Centro earthquake although the CFS pier has better strength and energy dissipation than the steel pier.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.269-275
• /
• 2006

In the design of bridge piers in seismic area, the ductility requirement is one of the most important design criteria. In order to enhance the seismic performance of RC columns, it is necessary to make the ductility of columns larger by covering RC columns with steel tubes or confining RC columns by arranging transverse reinforcement such as hoop ties closely. Concrete encased composite columns can be utilized for bridge piers especially in seismic area. In this paper, finite element analyses are performed to study the nonlinear behavior of concrete encased composite columns with single core steel or multiple steel elements under static and quasi-static loads. The cross-sections of these specimens ate composed of concrete-encased H-shaped structural steel columns and a concrete-encased circular tube with partial in-filled concrete. Test parameters were the amount of the transverse reinforcement, encased steel member, and loading axis. Through the comparison between FE analyses and test results, adequate material models for confined concrete and unconfined concrete ate investigated. After getting the proper analysis models for composite columns, several parameters are considered to suggest design considerations on the details of composite piers.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.737-749
• /
• 2007

LRFD 법을 이용하여 3경간 연속 이중합성 박스거더교의 부모멘트를 받는 내측 교각 위 단면을 설계하였다. 3경간 연속교의 최대경간은 80-120m를 고려하였으며 경간비는 1:1.25:1로 가정하였다. 설계 시에는 최대부모멘트를 받는 이중합성거더 단면의 강도한계상태, 사용성한계상태 및 시공성 검토를 고려하였다. 하부 보강콘크리트가 압축플랜지에 합성되기 전에는 압축플랜지의 좌굴을 검토하였으며 합성 후에는 좌굴이 방지된 것으로 가정하였다. 이중합성 박스거더의 하부플랜지 위에 타설하는 콘크리트의 두께에 따른 단면전체의 휨강성과 휨저항강도를 비롯하여 인장플랜지, 압축플랜지 및 복부판의 휨강도를 비교 분석하였다. 상부플랜지와 하부플랜지 단면적비가 이중합성 박스거더의 연성거동 및 휨응력 분포에 미치는 영향을 검토하고 적절한 단면적비를 분석하였다. 하부 보강콘크리트의 유무에 따른 소요 강재량을 비교한 결과, 이중합성 거더의 경우가 기존 단일합성 거더에 비해 15% 내외의 강재량 절감효과가 있는 것으로 분석되었다.