• 제목/요약/키워드: Bridge specimen

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철도교량 동적성능 평가를 위한 동특성 추출 실험연구 (Experimental Evaluation of Modal Properties for Estimation of the Railway Bridge Dynamic Performance)

  • 김성일;김남식;이정휘;이필구
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.211-216
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    • 2005
  • Resonance of railroad bridge can be broken out when natural frequency of the bridge coincides with exciting frequency of moving forces. In order to avoid aforementioned unpleasant response of the structure, exact determination of dynamic structural properties is important to understand dynamic behavior of the structure under moving train loads. In the present paper, a 25 meters long full scale IPC girder and 15m Precom girder models were fabricated as a test specimen and modal testing was carried out to evaluate modal parameters including natural frequencies and modal damping ratios. In the modal testing, a digitally controlled vibration exciter as well as an impact hammer is applied to obtain frequency response functions more exactly and the modal parameters are evaluated varying with structural status.

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자동차용 커넥팅로드 소재의 피로특성에 관한 연구 (A Study on Fatigue Characteristic of Connecting Rod Material for Automobile)

  • 김현수;박인덕;김창훈;김태규
    • 열처리공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.163-169
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    • 2006
  • Fretting is a kind of surface degradation mechanism observed in mechanical components and structures. The fretting damage decreases into 50-70% of the plain fatigue strength. The connecting rod for automobile has been used in special environments and various loading conditions. Failure of connecting rod in automotive engine may cause catastrophic situation. In this study, we investigated the fatigue characteristic of connecting rod material for an automobile. Fatigue life is defined as the number of cyclic stress to failure by regular cyclic stress. Fatigue life of C70S6 specimen was obtained from 134,000 to 147,000 cycles. Fatigue limit showed 432MPa by normal fatigue test. The other hands, it was 96MPa in the case of fretting fatigue test. It was extremely lower than that of a normal fatigue test. From observation of fracture surface, it was confirmed that the fatigue crack was initiated at the boundary of a specimen and bridge pad.

Flexural analysis of transverse joints of prefabricated T-girder bridge superstructure

  • Kye, Seungkyung;Jung, Hyung-Jo;Park, Sun-Kyu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제77권1호
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    • pp.89-102
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    • 2021
  • Rapid construction of prefabricated bridges requires minimizing the field work of precast members and ensuring structural stability and constructability. In this study, we conducted experimental and analytical investigations of transverse joints of prefabricated T-girder bridge superstructures to verify the flexural performance and serviceability. In addition, we conducted parametric studies to identify the joint parameters. The results showed that both the segmented and continuous specimens satisfied the ultimate flexural strength criterion, and the segmented specimen exhibited unified behavior, with the flexural strength corresponding to that of the continuous specimen. The segmented specimens exhibited elastic behavior under service load conditions, and the maximum crack width satisfied the acceptance criteria. The reliability of the finite element model of the joint was verified, and parametric analysis of the convexity of the joint section and the compressive strength of the filler concrete showed that the minimum deflection and crack width occurred at a specific angle. As the strength of the filler concrete increased, the deflection and crack width decreased. However, we confirmed that the reduction in the crack width was hardly observed above a specific strength. Therefore, a design suitable for prefabricated bridges and accelerated construction can be achieved by improving the joint specifications based on the required criteria.

단면회전방법을 적용한 강합성 소수주거더 개발 및 실험적 성능 평가 (Development and Experimental Performance Evaluation of Steel Composite Girder by Turn Over Process)

  • 김성재;이나현;김성배;김장호
    • 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.

지진하중을 받는 주철근 겹침이음된 철근콘크리트 교각의 곡률분석 (Experimental Curvature Analysis of Reinforced Concrete Piers with Lap-Spliced Longitudinal Steels subjected to Seismic Loading)

  • 정영수;박창규;송희원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.41-49
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    • 2006
  • 지난 1982년 우라카와 근해지진 및 1995년 효고현 남부 지진 등에 의하여 주철근이 겹침이음된 많은 교각들이 주철근 겹침이음부의 활동에 의한 휨-전단파괴를 발생하였음을 경험하였다. 철근콘크리트 교각의 내진성능은 소성힌지구간의 변형능력에 좌우되고 있으며, 이는 곡률연성도로서 평가된다. 우리나라에서는 1992년 내진 설계가 도입된 이후 철근콘크리트 교각의 주철근겹침이음에 대한 규정이 없었으나, 2005년 도로교 설계기준에서 주철근겹침음을 50% 이내에서 허용하고 있다. 본 연구는 단면 직경이 600 mm이고 형상비가 2.5 및 3.5인 주철근 겹침이음이 있는 철근콘크리트 교각에 대하여 지진시 소성힌지부의 곡률분포 및 곡률연성도에 대하여 조사하였다. 실험은 일정한 축력 $P=0.1f{ck}A_g$가 재하된 상태에서 변위제어 방식으로 준정적실험을 실시하였다. 실험결과 반복하중에 의한 주철근 겹침이음부에 활동이 발생하면, 주철근 겹침이음 구간 내의 곡률이 주철근 겹침이음이 없는 경우와 다르게 나타났다. 다시 말하면 주철근 겹침이음 실험체의 겹침이음 구간 중의 하부 곡률은 주철근 겹침이음이 없는 실험체의 경우보다 큰 값을 보이고 있으며, 상부는 작은 값을 보였다. 이로 인하여 교각실험체의 손상은 겹침이음 구간의 하부에 집중되어 휨파괴되는 모습으로 보이는 양상을 보였다.

Loading capacity evaluation of composite box girder with corrugated webs and steel tube slab

  • He, Jun;Liu, Yuqing;Xu, Xiaoqing;Li, Laibin
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제50권4호
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    • pp.501-524
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    • 2014
  • This paper presents a type of composite box girder with corrugated webs and concrete filled steel tube slab to overcome cracking on the web and reduce self-weight. Utilizing corrugated steel web improves the efficiency of prestressing introduced into the top and bottom slabs due to the accordion effect. In order to understand the loading capacity of such new composite structure, experimental and numerical analyses were conducted. A full-scale model was loaded monotonically to investigate the deflection, strain distribution, loading capacity and stiffness during the whole process. The experimental results show that test specimen has enough loading capacity and ductility. Based on experimental works, a finite element (FE) model was established. The load-displacement curves and stress distribution predicted by FE model agree well with that obtained from experiments, which demonstrates the accuracy of proposed FE model. Moreover, simplified theoretical analysis was conducted depending on the assumptions which were confirmed by the experimental and numerical results. The simplified analysis results are identical with the tested and numerical results, which indicate that simplified analytical model can be used to predict the loading capacity of such composite girder accurately. All the findings of present study may provide reference for the application of such structure in bridge construction.

리드프레임 블랭킹 공정설계를 위한 전단영향인자의 실험적 평가 (An Experimental Evaluation of the Influences of Shearing Factors for the Process Design of Lead Frame Blanking)

  • 임상헌;서의권;심현보
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.679-682
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    • 2001
  • An experiment is carried out to investigate the influences of shearing characteristic factors for the process design of lead frame blanking in copper alloy C194(t=0.205mm). 3 process parameters, e.g., clearance between die and punch, strip holding pressure, and bridge allowance are selected for this study. From the basis condition 6% clearance, 20N/$mm^2$, and 1.5t bridge allowance the seven times of experiment are done by varying the each factor. The square shape specimen is used to study the characteristics of shearing factors. The ratios of roll over, burnish, fracture zone are measured after blanking. The experimental analysis shows that the burnish ratio is decreased as the clearance increases. And the larger strip holding pressure is shown that the roll over and burnish ratio are both decreased. It is found that an optimal strip holding pressure is need for large burnish zone. Finally it is shown that the bridge allowance is less affected than clearance and strip holding pressure.

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실물모형 프리텐션 PSC 거더의 구조성능 시험 (A Structural Performance Test of a Full-scale Pretension PSC Girder)

  • 김태균;이두성;이성철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1741-1751
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    • 2013
  • 본 연구에서는 프리텐션 공법으로 제작된 프리스트레스 콘크리트 거더의 정적거동을 조사하는 것이 주요 목적이다. 이동식 제작대를 이용하여 현장에서 제작된 지간 30m의 프리텐션 거더에 대한 재하시험이 수행되었다. 모든 시험결과는 수치해석결과와 비교되었으며, 거더의 중앙부에 대한 변위와 변형률이 측정되었다. 실험결과에서 실물모형 시험체의 초기균열발생 하중은 사용하중 보다 1.75배 증가된 하중에서 발생하였다. 또한 연성설계기준을 만족하여 시험체는 초기균열 발생후에 취성파괴하지 않고 연성 파괴될 것으로 판단되었다. 사용성 검토에서 균열발생시의 처짐값이 도로교설계기준(2010)에서 제시한 활하중 재하시의 허용처짐량을 만족하였다. 유한요소 해석결과와 시험결과는 전체적인 거동이 매우 유사하게 나타났으며, 현장제작 프리텐션 거더의 사용성과 안전성 측면에서는 큰 문제가 없는 것으로 판단된다.

SCP 합성거더의 연속교 적용에 관한 연구 (A Study on the Applicability of SCP Girder to Continuous Bridges)

  • 김정호;이상윤;박경훈;황윤국;유근우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.101-111
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    • 2006
  • 콘크리트와 강판, PS강재의 효율적인 구조적 조합을 통해 기존 교량용 거더의 단점을 보완한 SCP 합성거더가 연구 개발되어 최근에 실교량에 적용되고 있다. 지금까지 개발된 SCP 합성거더는 단순지지 형식으로 단순교에 적용되거나 지점부의 연속화를 통해 연속교로 적용할 수 있다. 경제적 장점이 있는 연속교형식으로 SCP 합성거더를 확대 적용하기 위해 세그먼트를 순차적으로 가설하는 SCP 합성거더를 이용한 연속교(SCP 연속교)의 시공방법을 제안하였다. 제안된 방법의 타당성을 검토하기 위하여 2경간 연속의 모형교량을 설계 제작하고, 구조적 성능을 검토하기 위하여 정적재하실험을 실시하였다. SCP 연속교는 단순교와 마찬가지로 높은 구조적 안전성을 확보 할 수 있으며, 단계별 긴장, 처짐 및 균열의 제어 등 세부적인 연구 검토가 이루어지면 실적용이 가능할 것으로 판단된다.

Pontic Design에 따른 임시가공의치의 파절강도에 관한 연구 (FLEXURE STRENGTH OF ACRYLIC RESIN TEMPORARY BRIDGE BY PONTIC DESIGN)

  • 오상천;진태호;동진근
    • 대한치과보철학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.65-72
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    • 1992
  • The purpose of this study was to evaluate the flexure stregth of posterior 4-unit acrylic resin bridge with different pontic designs : 1) Conventional pontic 2) Hygienic pontic and 3) Modified hygienic pontic. All specimens were made of self-curing acrylic resin for provisional restorations. Self-curing acrylic resin was filled in a silicone mold by the drop-on technique ; and was polymerized in a pressure spot under 20 psi pressure. The test specimens which were simply shaped posterior 4-unit bridge were 38mm ion 4mm wide, and 35mm thick(connector : 3mm thick). Each specimen was subjected to an increasing load of Instron machine with its tip centered on the specimen at 90-degree angle, and the machine was operated with its load cell of 50kg and its crosshead speed, 2mm/minute : and then the load values at the moment of the fracture of them were recorded. This study was also performed to analyze their stress distributions by the finite element method. The obtained results were as follows : 1. Flexure strength of the hygienic pontic(9.78kg) and the modified hygienic pontic(10.17kg) was higher than that of conventional pontic(6.96kg). But no significant difference was found between the hygienci pontic and the. modified hygienic pontic. The above statistic values were appraised by ANOVA and Duncan's multiple range test 2. Stress was concentrated on the middle portion in every group : and the stress of conventional pontic was found the greatest of all pontic designs.

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