• International Journal of Railway
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• 제3권3호
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• pp.83-89
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• 2010

This paper attempts to extract the fundamental dynamic properties, i.e. natural frequencies, damping ratios of the 48 m-long, $20^{\circ}$ skewed real bridge with PSC girders wrapped by a steel plate. The forced vibration test is achieved by mounting 12 Hz-capacity of artificial oscillator on the top of bridge deck. The acceleration histories at the 9 different locations of deck surface are recorded using accelerometors. From this full-scaled vibration test, the two possible resonance frequencies are detected at 2.38 Hz and 9.86 Hz of the skewed bridge deck by sweeping a beating frequency up to 12 Hz. The absolute acceleration/energy exhibits much higher in case of higher-order twist mode, 9.86 Hz due to the skewness of bridge deck which leads asymmetric situation of vibration. This implies the test bridge is under swinging vertically in fundamental flexure mode while the bridge is also flickered up and down laterally at 9.86 Hz. This is probably by asymmetric geometry of skewed deck. A detailed 3D beam-shell bridge models using finite elements are performed under a series of train loads for modal dynamic analyses. Thereby, the effect of skewness is examined to clarify the lateral flickering caused by asymmetrical geometry of bridge deck.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.201-208
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• 2021

본 논문에서는 하부수평브레이싱 설치에 따른 무도상 철도판형교의 횡방향 및 비틀림거동에 관한 영향을 검토하였다. 우선 하부브레이싱의 부재 배치 형태가 다른 해석모델을 대상으로 하여 열차하중에 의한 횡방향변위를 비교 검토하여 가장 효율적인 하부 브레이싱의 배치에 대하여 검토하였다. 다음으로는 하부브레이싱을 설치한 2주형 철도판형교의 비틀림거동에 대해 검토를 수행하였다. 또한, FEM 해석결과로부터 구한 비틀림상수와 상부와 하부수평브레이싱을 등가두께로 치환하여 폐합단면으로 하는 철도판형교의 비틀림상수를 비교하였고, 교량의 지간길이와 하부브레이싱의 단면적의 영향을 검토하였다. 이와같은 해석결과를 기초로 본 연구에서는 횡좌굴모멘트와 비틀림상수비와의 관계곡선을 제시하였고 비틀림보강이 필요한 철도판형교의 범위를 제안하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.554-562
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• 2007

22mm까지의 두께를 갖는 HR Plate의 사용량을 증대시키기 위해서는 HR Plate가 강교량의 주부재를 포함한 모든 부재에 적용되는 것이 요망되어진다. 본 연구에서는 HR Plate의 적용가능 폭을 갖는 경량전철 협폭 박스거더의 가능성을 검토하였다. 빔요소와 플레이트 요소를 적용한 15개 경량전철 교량 모델들에 대해 풀모델링과 서부모델링을 적용하여 전산 구조해석을 수행하였다. 해석결과 HR Plates의 협폭박스거더는 경량전철에 적용될 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.114-120
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• 2018

최근 공용중인 철도 운행에 지장이 없도록 지하차도 등을 위한 공사의 임시 가설구조물 공법으로 하로판형교를 적용하고 있다. 이러한 하로판형교 형태중 주형과 가로보를 일체화시켜 공사비 절감 및 공기의 단축을 통한 시공성을 향상 시킨 하로판형교를 지점부 일체형으로 개선하였다. 지점부 일체형 하로판형교에 적용하는 가로보는 통상 박스형상을 가지며 주거더에 작용하는 하중을 측면으로 전달시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 박스가로보의 복부판 중앙부 간격에 따른 변화에 대하여 플랜지 및 복부판에 작용하는 응력 및 변위에 관련한 형상을 파악하여 이를 개선하여 향후 지점부 일체형 가로보 하로판형교의 가로보 안전성 향상에 기여하고자 한다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권2호
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• pp.297-311
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• 2018

Plate and shell structure is widely applied in engineering, i.e. building roofs, aircraft wings, ship platforms, and satellite solar arrays. Its vibration problem has become increasingly prominent due to the tendency of lightening, upsizing and flexibility. As a new smart material with great actuating force and toughness, macro-fiber composite (MFC) is composed of piezoelectric fiber and epoxy resin basal body, which can be directly pasted onto the surface of plate and shell and is suitable for vibration control. This paper deduces the actuation equation of MFC coupled plate in different boundary conditions, an equivalent finite element modeling method is proposed which uses MFC actuating force as the applied excitation, and on this basis the active control simulation and experiment of MFC over plate and shell structure vibration are accomplished. The results indicate that MFC is able to implement effective control over plate and shell structure vibration in multi-band range. The comparison between experiment and simulation proves that the actuation equation deduced herein, effective and practicable, can be applied into the simulation calculation of MFC vibration control over plate and shell structure.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.690-696
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• 2011

A number of conventional railway bridge is more than 2600. Non-ballast plate girder bridge is about 700 and this is 27% of all bridge numbers. Non-ballast plate girder has advantages that self load is more lighter than moving load and construction cost is more inexpensive than concrete bridge. But non-ballast plate girder has disadvantages that vibration and noise is bigger than concrete bridge. This study had analyzed behavior of non-ballast plate girder according to the arrangement of supports and driving conditions to review the proper arrangement of support. Measurements were performed in single line and disel locomotive of 7400type were used as test vehicle. The vehicle's driving conditions are as follows; Change of driving direction, Constant speed driving, Deceleration driving, Acceleration driving. Main measurement contents were horizontal displacement and vertical vibration acceleration in girder of vicinity support. Results of measurement are as follows; In case that a vehicle drives from fixed support to movable support, vertical vibration acceleration of the girder was smaller than opposition case.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.39-49
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• 2008

본 연구에서는 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려한 수치해석방법을 사용하여 여러 매개변수에 대한 강판형교의 동적응답을 연구하였다. 대상교량은 건설교통부에서 제정한 "도로교 상부구조 표준도"에 수록되어 있는 지간이 20 m, 30 m와 40 m인 단순 강판형교를 사용하고, 여러 종류의 도로에 대하여 생성시킨 노면조도를 사용하였다. 차량은 2축과 3축 덤프트럭 및 5축 트랙터-트레일러인 표준트럭(DB-24)을 3차원으로 모델링하고, 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉘요소로 이상화시켰으며 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Rigid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 이와 같은 차량 및 노면조도를 사용하여 강판형교의 지간별, 통행 차종별 및 노면조도별 충격계수와 DLA를 구하고 각국의 설계기준과 비교 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제9권4호
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• pp.303-323
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• 2009

Charts for the bending moments in the closed rib orthotropic deck plate are derived, based on the method originally introduced by Pelikan and Esslinger. New charts are done for EN 1991-2 traffic load distribution schemes. The governing Huber plate equation is solved utilizing Fourier series for various bridge deck plate boundary conditions. Bending moments are given as a function of deck plate rigidities and span length between cross beams. Old diagrams according to DIN 1072, the new ones according to EN 1991-2 and FE analyses results are compared. For typical bridge orthotropic deck plates, it can be concluded that the new EN 1991-2 traffic loads produce larger mid-span bending moments when two lane schemes are used, then those of DIN 1072. For support moments, DIN 1072 gives larger values for any number of lanes, especially under span lengths of 5m. The relevant differences are up to 25%.

• 한국철도학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.228-234
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• 2005

Investigation on the dynamic behavior of railway bridges has not performed widely to date except high-speed railway bridges. In this study, 3-dimensional model is used for the finite element analysis of plate girder railway bridges. Train loads obtained through statistical approach of the measured true train loads are used. Numerical analysis is carried out about a 18m-span bridge. This result is compared with that of the experimental test of existing plate gilder railway bridge without ballast. The good agreement was obtained through the comparison. Judging from the analysis, resonant speed of diesel locomotive train is about 120km/h. However, the resonance for the other train is not found from the analysis.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5A호
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• pp.407-415
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• 2010

현재 국내에서 설계되고 있는 40~70 m 지간의 강도로교 90% 이상이 박스거더교 형식이며 박스거더교는 휨 강성과 비틀림 강성이 뛰어나 장경간이나 곡선을 갖는 교량 형식으로 적합할 뿐만 아니라 가설현장에서의 작업을 최소화 할 수 있어 현장 안전관리 면에서도 유리한 구조형식이다. 그러나 박스거더는 상하 플랜지와 복부판이 수직, 수평보강재로 보강되는 구조로 부재량과 용접량이 많이 소요되어 비경제적인 교량 형식으로 많이 지적되어 왔다. 따라서, 미국이나 일본에서는 상대적으로 부부재를 줄일 수 있는 보다 경제적인 플레이트거더교가 일반적으로 적용되고 있다. 이러한 플레이트거더교의 한 형식인 소수주거더교는 강합성교량의 합리화를 위해 많이 채용되는 형식으로, 주거더 간격을 종래의 3 m 정도에서 2배 정도인 6 m 이상으로 증가하여 주거더의 개수를 최소화시키는 경제적인 교량형식이다. 또한, 거더 단면의 단순화를 위하여 거더의 복부판에 부착되는 수평보강재와 수직보강재를 최대한 생략할 수 있다. 2주거더교는 소수주거더교의 대표적인 형식으로, 유효폭 10 m 전후의 교량에 적합하여 프랑스를 중심으로 유럽에서는 1960년대부터 본격적으로 개발되어왔다. 국내에서는 소수주거더교 적용시 안전율 확보를 위해 유럽이나 일본 등에 비해 많은 강재량을 사용하고 있으며, 설계자들의 친밀도 부족과 박스거더교에 비해 복잡한 설계 등과 같은 여러가지 실무적용 차원에서 적용이 제한되고 있는 실정이다. 이 연구에서는 합리화 강교량 형식인 소수주거더교의 제작방법을 개선하고 구속콘크리트를 활용하여 강교량에서 공사비와 직결되는 강중을 줄일 수 있는 신형식 강합성거더(Turn Over Composite Girder) 구조형식을 제안하고자 한다. 또한 실물 크기인 20 m 단면회전방법을 적용한 강합성 거더시험체 및 교량시험체를 제작하여 제작성을 평가하고 구조성능 실험을 하여 구조안전성을 평가하였다.