• 산업기술연구
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• 제25권B호
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• pp.63-71
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• 2005

This paper is an experimental result of investigating lateral soil movements at piled bridge abutments by using the centrifuge model facility. Three different centrifuge model experiments, changing the methods of ground improvement at bridge abutment on the soft clayey soil (no improvement, preconsolidation and plastic board drains (PBD), sand compaction pile (SCP) + PBD), were carried out to figure out which method is the most appropriate for resisting against the lateral soil movements. In the centrifuge modelling, construction process in field was reconstructed as close as possible. Displacements of abutment model, ground movement, vertical earth pressure, cone resistance after soil improvement and distribution of water content were monitored during and after centrifuge model tests. As results of centrifuge model experiments, preconsolidation method with PBD was found to be the most effective against the lateral soil movement by analyzing results about displacements of abutment model, ground movement and cone resistance. Increase of shear strength by preconsolidation method resulted in increasing the resistance against lateral soil movement effectively although SCP could mobilize the resistance against lateral soil movement. It was also found that installment with PBD beneath the backfill of bridge abutment induced effective drainage of excess pore water pressure during the consolidation by embanking at the back of the abutment and resulted in increasing the shear strength of clay soil foundation and eventually increasing the resistance of lateral soil movement against piles of bridge abutment.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2000년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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• pp.357-366
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• 2000

Longitudinal dynamic behaviors of a bridge system under seismic excitations are examined with various magnitudes of peak ground accelerations. The stiffness degradation due to abutment-soil interaction is considered in the bridge model which may play the major role upon the global dynamic characteristics. The idealized mechanical model for the whole ridge system is proposed by adopting the multiple-degree-of-freedom system which can consider components such as pounding phenomena friction at the movable supports rotational and translational motions of foundations and the nonlinear pier motions. The abutment-soil interaction is simulated by utilizing the one degree-of-freedom system with nonlinear spring. The stiffness degradation of the abutment-soil system is found to increase the relative displacement under moderate seismic excitations.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.47-58
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• 2007

교량의 건설과 유지 비용을 줄이고 내진에도 강한 일체식 교대 교량은 전세계 뿐만아니라 우리나라에서도 그 사용량이 증가하고 있다. 하지만 일체식 교대와 뒷채움 지반의 상호작용인 토압거동에 대한 연구는 미진한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 PSC빔 거더를 이용한 90m 3경간 연속교 형식인 일체식 교대교량을 국내 처음으로 시험시공하여 공용중에 있는 교량에 대하여 계절적인 온도변화에 따라 발생하는 교대배면 토압을 장기계측하였다. 그 결과에 의하면, 일체식 교대높이(H)에 대한 최대 평균 신장량의 비는 0.0024으로 여름철에, 그리고 일체식 교대높이에 대한 최대 평균 수축량의 비는 0.0011으로 겨울철에 발생하였다. 실측한 최대 수동토압계수과 주동토압계수의 크기는 각각 4.8과 0.7이었고, 그 위치와 형상은 교대저면으로부터 0.82H에서 작용하는 제형의 분포를 보였다. 마지막으로 본 교대의 수동과 주동 토압분포의 작도법을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4A호
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• pp.361-373
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• 2010

일체식 교대 교량은 신축이음장치 및 교좌장치가 없이 하부구조와 상부구조를 일체화한 구조형식으로, 상부구조의 온도변화 등에 의해 발생하는 변형을 교대하부에 배치한 파일의 휨 변형을 통하여 해소하는 교량형식이다. 본 연구에서는 지반-파일 상호관계 모형화 방법에 따른 일체식 교대 교량의 거동비교를 통하여 합리적인 모형화 방법을 제시하고, 매개변수 해석을 통하여 일체식 교대 교량의 상부구조 및 파일의 거동특성을 평가하였다. 매개변수 해석을 위해 파일 관입부 지반조건, 교대 높이, 파일 길이를 매개변수로 선정하였고, 지반-파일 및 온도변화-교대배면토압 상호관계를 고려하여 구조해석을 수행하였다. 지반-파일 상호관계 모형화에 따른 일체식 교대 교량의 거동을 비교한 결과 탄성지반스프링 방법이 일체식 교대 교량의 거동을 평가하는데 보다 합리적인 것으로 판단된다. 일체식 교대 교량의 매개변수 해석 결과 파일 관입부 지반강성이 증가할수록 상부구조에 작용하는 모멘트가 증가하고 파일의 변위가 감소하는 경향을 보였다. 또한, 교대의 높이가 증가할수록 교대배면토압이 증가하고 이것이 상부구조 및 파일의 거동에 영향을 주었음을 확인하였으며, 파일의 길이가 증가할수록 일체식 교대 교량이 유연한 거동을 보임을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.759-767
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• 2003

This paper presents the simplified but more rational analysis method for the prediction of additional internal forces induced in integral abutment bridges. These internal forces depend upon the degree of restraint provided tc the deck by the backfill soil adjacent to the abutments and piles. In addition, effect of the relative flexural stiffness ratio among pile foundations, abutment, and superstructure on the structural behavior is also an important factor. The first part of the paper develops the stiffness matrices, written in terms of the soil stiffness, for the lateral and rotational restraints provided by the backfill soil adjacent to the abutment. The finite difference analysis is conducted and it is confirmed that the results are agreed well with the predictions obtained by the proposed method. The simplified spring model is used in the parametric study on the behavior of simple span and multi-span continuous integral abutment PSC beam bridges in which the abutment height and the flexural rigidity of piles are varied. These results are compared with those obtained by loading Rankine passive earth pressure according to the conventional method. From the results of parametric study, it was shown that the abutment height, the relative flexural rigidity of superstructure and piles, and the earth pressure induced by temperature change greatly affect the overall structural response of the bridge system. It may be possible to obtain more rational and economical designs for integral abutment bridges by the proposed method.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.67-76
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• 2016

교대는 토압을 받는 구조체로 뒤채움의 재질 및 부설방법, 다짐정도, 배수시설 등에 따라 교대에 미치는 영향이 민감한 구조물이다. 하지만 보통 실무에서는 경험치인 내부마찰값을 $30{\sim}35^{\circ}$를 적용하고 있는 실정으로 뒤채움재의 물성치값을 현실에 맞도록 합리적인 값의 설정이 필요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 교대높이 12m로 가정하고 직접기초의 교대를 최소안전율을 기반하여 절 성토 표준단면을 선정하여 내부마찰각의 변화에 따른 외적안정성분석와 부재력 검토하여 공사비를 비교하였다. 그 결과 내부마찰각에 따라 교대단면 축소 등으로 인한 공사비용 절감효과는 약 2.2%~8.4% 감소하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권4호
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• pp.373-385
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• 2019

In this article, different frequently adopted modeling aspects of linear and nonlinear dynamic soil-structure interaction (SSI) are studied on a pile-supported integral abutment bridge structure using the open-source platform OpenSees (McKenna et al. 2000, Mazzoni et al. 2007, McKenna and Fenves 2008) for a 2D domain. Analyzed approaches are as follows: (i) free field input at the base of fixed base bridge; (ii) SSI input at the base of fixed base bridge; (iii) SSI model with two dimensional quadrilateral soil elements interacting with bridge and incident input motion propagating upwards at model bottom boundary (with and without considering the effect of abutment backfill response); (iv) simplified SSI model by idealizing the interaction between structural and soil elements through nonlinear springs (with and without considering the effect of abutment backfill response). Salient conclusions of this paper include: (i) free-field motions may differ significantly from those computed at the base of the bridge foundations, thus put a significant bias on the inertial component of SSI; (ii) conventional modeling of SSI through series of soil springs and dashpot system seems to stay on the safer side under dynamic conditions when one considers the seismic actions on the structure by considering a fully coupled SSI model; (iii) consideration of abutment-backfill in the SSI model positively affects the general response of the bridge, as a result of large passive resistance that may develop behind the abutments.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.249-258
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• 2012

교대 일체식 교량과 강합성 라멘교는 유지보수의 주된 원인이 되는 신축이음 및 받침이 생략되어 유지관리 및 구조적인 장점을 얻을 수 있는 교량 형식이다. 하지만, 통상적으로 거더를 교대에 매립하는 형태로 시공되는 접합부는 시공상세가 복잡하고 접합부의 시공상세를 간략화하여 시공효율을 향상시킨 새로운 교량 형식을 제안하였다. 제안된 형식의 교량은 PS 강봉에 긴장력을 도입하여 강재로 제작된 거더와 교대를 일체화하는 형태의 교량이다. 이 연구에서는 PS 강봉으로 일체화된 접합부의 피로 성능을 평가하기 위하여 접합부에 대한 유한요소해석 및 피로실험을 실시하였다. 유한요소해석 결과, 제안된 교량의 접합부는 기본적으로 피로에 의한 손상의 가능성이 매우 낮은 것으로 나타났으며, 피로시험 결과로부터 2,000,000회의 피로반복하중이 재하된 상태에서도 접합부의 일체화 성능을 유지하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제38권3호
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• pp.319-336
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• 2021

To achieve a rational detail of the girder-abutment joints in composite integral bridges, and validate the performance of the joints with perfobond connectors, this paper proposes two innovative types of I-shaped steel girder-concrete abutment joints with perfobond connectors intended for the most of bearing capacity and the convenience of concrete pouring. The major difference between the two joints is the presence of the top flange inside the abutments. Two scaled models were investigated with tests and finite element method, and the damage mechanism was revealed. Results show that the joints meet design requirements no matter the top flange exists or not. Compared to the joint without top flange, the initial stiffness of the one with top flange is higher by 7%, and the strength is higher by 50%. The moment decreases linearly in both types of the joints. At design loads, perfobond connectors take about 70% and 50% of the external moment with and without top flange respectively, while at ultimate loads, perfobond connectors take 53% and 26% of the external moment respectively. The ultimate strengths of the reduced sections are suggested to be taken as the bending strengths of the joints.

• 대한치과보철학회지
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• 제57권2호
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• pp.102-109
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• 2019

목적: 이 연구의 목적은 단일 수복물 지대치와 3본 고정성 수복물 지대치 모델에서 3종류의 구강 스캐너에 따른 정확도를 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 본 연구에서는 단일 수복물 지대치와 제1대구치가 상실된 3본 고정성 수복물 지대치를 제작하고, 이를 주모형으로 설정하였다. 제작된 주 모형은 산업용 삼차원 스캐너로 스캔하였고, 이를 참조 스캔 데이터로 설정하였다. 3종류의 구강 스캐너(CS3600, CS3500, 그리고 EZIS PO)를 이용하여 주 모형을 5회 스캔 하였다. 이를 평가 스캔 데이터로 설정하였다. 삼차원 비교분석(Geomagic control X)에서 지대치의 스캔 정확도를 평가하기 위해 분할된 지대치를 선택하여 분석하였다. 통계분석은 SPSS 소프트웨어를 이용하여 분석하였다 (${\alpha}=.05$). 구강 스캐너 정확도는 kruskal-wallis test를 실시하여 비교하였고, pairwise test로 사후 검정을 실시하였다. 단일 수복물 지대치 모델과 3본 고정성 수복물 지대치 모델의 정확도 차이는 mann-whitney U test로 분석하였다. 결과: 구강 스캐너에 따른 정확도의 측정결과는 모두 유의한 차이를 보였다 (P < .05). 그리고 단일 수복물 지대치 모델과 3본 고정성 수복물 지대치 모델의 진도(trueness)는 통계적으로 유의한 차이를 보여주었으며, 단일 수복물 지대치에서 더 좋은 진도를 나타냈다 (P < .05). 정밀도(precision)에서는 유의미한 차이가 없었다 (P = .616). 결론: 단일 수복물과 3본 고정성 수복물 지대치의 정확도를 비교한 결과, 스캔 영역이 늘어날수록 지대치 스캔의 오류는 증가하였고, 3종류의 구강 스캐너에서 3본 고정성 수복물 지대치 모델의 스캔 정확도는 임상적으로 허용 가능하다.