• 콘크리트학회지
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• 제8권3호
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• pp.209-218
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• 1996

프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 정착부에 프리스트레스트 힘이 도입되면, 과다한 국부 집중 하중으로 인하여 균열이 발생할 수 있으며, 최근 이러한 구조물 건설시 텐던을 따라가며 심각한 균열이 발생한 경우가 있다. 본 논문은 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 정착부에 발생하는 국부집중응력의 분포 특성을 규명하고, 정착부 보강 형태에 따른 국부응력 효과를 규명하여 합리적인 정착부 설계 개념을 제시함에 목적이 있다. 이를 위하여 정착부 형태에 따른 역학적 거동 실험 및 해석연구가 수행되었다. 위의 연구 결과 나선형 보강철근이 극한 및 균열하중에 대한 저항능력이 가장 우수함이 집중응력 분포 특성을 고찰함으로서 나타났으며, 정착부의 파괴기구, 정착부 보강설계를 위한 기본 개념 및 그 방법이 제시되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.155-161
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• 2013

증강현실 기술은 가상의 정보와 현실의 배경을 혼합하여 사용자에게 제공하는 기술로, 현재 많은 분야에서 이 기술을 접목하여 다양한 연구를 진행하고 있다. 그 중 하나인 건설 산업은 복잡한 설계와 시설물을 기반으로 모든 업무가 행해지는 특징으로 인해 증강현실 기술의 활용 가능성이 높은 분야로 주목받고 있다. 또한 증강현실 기술은 현재 많은 사람들이 사용하고 있는 스마트폰에 구현되어 쉽고 빠르게 이용할 수 있게 되었다. 이에 본 논문에서는 콘크리트 교량의 유지 및 관리를 위해 증강현실 기반의 모바일 어플리케이션을 제안한다. 내/외적인 정보들을 제공하는 증강현실 기반 교량 정보 시스템을 제안한다. 본 논문에서 구현한 교량 정보 어플리케이션은 스마트폰과 증강현실 기술을 이용하여 교량의 다양한 정보를 제공할 수 있다.

• Computers and Concrete
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• 제22권2호
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• pp.133-142
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• 2018

The deterioration of existing bridges has become a major problem around the world. In the paper, a new model and an associated stress checking method are proposed for concrete box girders strengthened by external prestressing. The new model called the spatial grid model can analyze all the spatial behaviors clearly by transforming the box girder into discrete orthogonal grids which are equivalent to plate elements. Then the three-layer stresses are employed as the stress checking indices to evaluate the stress state of the plate elements. The initial stress check before strengthening reveals the cracked and potential cracking areas for existing bridges, making the strengthening design more targeted and scientific; the subsequent stress check after strengthening evaluates the strengthening effect and ensures safety. A deficient bridge is selected as the practical example, verifying the accuracy and applicability of the proposed model and stress checking method. The results show that principal stresses in the middle layer of plate elements reflect the main effects of external prestressing and thus are the key stress checking indices for strengthening. Moreover, principal stresses check should be conducted in all parts of the strengthened structure not only in the webs. As for the local effects of external prestressing especially in the areas near anchorage and deviator, normal stresses check in the outer and inner layers dominates and local strengthening measures should be taken if necessary.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.533-536
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• 2008

H 형강은 시공성과 유지관리의 간편성으로부터 교량의 주형과 가설 구조물에 사용하는 경우가 증가하고 있다. 특히 H형강을 교량에 적용하는 경우 지점부의 부모멘트에 의해 지간장 20m 내외가 한계이고, 기존공법의 경우 콘크리트를 사용한 공법에 비해 큰 장점을 가지고 있지 못한다. 따라서 본 연구에서는 교량의 장지간화가 가능한 가로거더공법을 개발하여 기존의 강교량의 문제점을 극복한 장지간 H형강 강합성 교량을 개발하고자한다. 여기서는 수치해석적 방법으로 주형과 주형이 연속화되는 시점을 변화시켜 내하력을 계산하고, 그 결과로 부터 합리적인 가로거더공법을 개발하고자한다.

• Computers and Concrete
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• 제11권5호
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• pp.383-397
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• 2013

Two-dimensional tensile stresses are occurring at the back of the anchorage of the tendons of prestressed concrete bridges. A new method named "tensile stress region" for the design of the reinforcement is presented in this paper. The basic idea of this approach is the division of an anchor block into several slices, which are described by the tensile stress region. The orthogonal reinforcing wire mesh can be designed in each slice to resist the tensile stresses. Additionally the sum of the depth of every slice defined by the tensile stress region is used to control the required length of the longitudinal reinforcement bars. An example for the reinforcement design of an anchorage block of an external prestressed concrete bridge is analyzed by means of the new presented method and a finite element model is established to compare the results. Furthermore the influence of the transverse and vertical prestressing on the ordinary reinforcement design is taken into account. The results show that the amount of reinforcement bars at the anchorage block is influenced by the layout of the transverse and the vertical prestressing tendons. Using the "tensile stress region" method, the ordinary reinforcement bars can be designed more precisely compared to the design codes, and arranged according to the stress state in every slice.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권4호
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• pp.431-441
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• 2018

This study provides fragility-based assessment of seismic performance of reinforced concrete bridges. Seismic fragility curves were created using nonlinear analysis (NA) and artificial neural networks (ANNs). Nonlinear response history analyses were performed, in order to calculate the seismic performances of the bridges. To this end, 306 bridge-earthquake cases were considered. A multi-layered perceptron (MLP) neural network was implemented to predict the seismic performances of the selected bridges. The MLP neural networks considered herein consist of an input layer with four input vectors; two hidden layers and an output vector. In order to train ANNs, 70% of the numerical results were selected, and the remained 30% were employed for testing the reliability and validation of ANNs. Several structures of MLP neural networks were examined in order to obtain suitable neural networks. After achieving the most proper structure of neural network, it was used for generating new data. A total number of 600 new bridge-earthquake cases were generated based on neural simulation. Finally, probabilistic seismic safety analyses were conducted. Herein, fragility curves were developed using numerical results, neural predictions and the combination of numerical and neural data. Results of this study revealed that ANNs are suitable tools for predicting seismic performances of RC bridges. It was also shown that yield stresses of the reinforcements is one of the important sources of uncertainty in fragility analysis of RC bridges.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제31권5호
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• pp.545-566
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• 2009

Bridge columns are subjected to combined actions of axial force, shear force and bending moment during earthquakes, caused by spatially-complex earthquake motions, features of structural configurations and the interaction between input and response characteristics. Combined actions can have significant effects on the force and deformation capacity of RC columns, resulting in unexpected large deformations and extensive damage that in turn influences the performance of bridges as vital components of transportation systems. This paper evaluates the seismic response of three prototype reinforced concrete bridges using comprehensive numerical models that are capable of simulating the complex soil-structural interaction effects and nonlinear behavior of columns. An analytical approach that can capture the shear-flexural interacting behavior is developed to model the realistic nonlinear behavior of RC columns, including the pinching behavior, strength deterioration and stiffness softening due to combined actions of shear force, axial force and bending moment. Seismic response analyses were conducted on the prototype bridges under suites of ground motions. Response quantities of bridges (e.g., drift, acceleration, section force and section moment etc.) are compared and evaluated to identify the effects of vertical motion, structural characteristics and the shear-flexural interaction on seismic demand of bridges.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.13-23
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• 2012

'시설물안전관리에관한특별법'에 정의되어 있지 않고 1, 2종 교량에 포함되지 않는 기존의 소규모 교량은 유지관리 관련 제도적 근거가 미비하여 중차량 하중에 의한 구조적 손상이나, 재료적 노후도 관리가 적절히 이루어지지 않고 있다. 그러나 이들 교량의 상당수가 인구 밀접지역에 위치하고 있으며 그 수량이 1, 2 종 시설에 비하여 많은 수를 차지하고 있으며 또한 도심지에 위치하고 있어 사고 발생시 사회적, 경제적 손실은 매우 크다. 이 논문에서는 이들 소규모 교량도 국가 자산의 중요한 일부로 인식하여 시기적절한 유지관리 활동이 가능하도록 장기성능예측에 필요한 핵심 파라미터 분석을 위한 테스트베드를 구축하였다. 테스트베드는 소규모 교량 형식의 대부분을 차지하고 있는 콘크리트 교량을 대상으로 하였으며, 장기 성능에 영향을 미치는 요소로 중차량에 의한 과도한 반복하중에 의한 피로 누적을 하중 마일리지 개념을 도입하여 성능 저하를 예측하고, 염해에 의한 재료적 노후도를 평가할 수 있도록 마련하였다. 테스트베드를 통한 최종 결과물을 도출하기 위해서는 필연적으로 장기적인 성능 관측이 요구되므로, 본 연구는 소규모 교량의 자산관리에 필요한 장기성능예측 파라미터를 추출하기 위한 제반 연구의 기반 구축에 의의가 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.15-25
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• 2006

초기재령 콘크리트 수화과정의 메카니즘과 초기재령 콘크리트 균열 제어기법의 개발은 주로 매시브한 콘크리트를 대상으로 실험적 연구와 수치해석적 연구가 이루어져 왔으나 철근 콘크리트 라멘교의 상부슬래브와 같이 비교적 두께가 적은 부재에 대해서는 연구 내용이 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 4개의 철근 콘크리트 라멘교의 상부 슬래브에 대한 수화열을 현장 실측하여 온도이력과 강도 발현 모텔 및 건조수축 모델에 의한 응력들을 근거로 하여 초기 재령 철근 콘크리트 라멘교의 상부슬래브에 발생할 수 있는 균열을 제어할 수 있는 설계기법을 제시하였다. 본 연구의 해석기법을 이용하여 초기재령 철근 콘크리트 라멘교의 상부슬래브에 발생되는 균열 폭을 계산하여 균열제어를 위한 철근량 산정방법을 제시하였고, 설계하중 재하 시 배력철근으로만 취급되는 헌치부의 철근이 초기재령 철근콘크리트 라멘교의 온도응력 검토 시에는 주철근이 됨을 알 수 있었다. 제안한 해석기법은 초기재령 철근콘크리트 라멘교의 온도균열제어를 위한 설계에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권3호
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• pp.293-310
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• 2020

This study derives the differential equations of free vertical bending and torsional vibrations for two- and three-pylon suspension bridges using d'Alembert's principle. The respective algorithms for natural vibration frequency and vibration mode are established through the separation of variables. In the case of the three-pylon suspension bridge, the effect of the along-bridge bending vibration of the middle pylon on the vertical bending vibration of the entire bridge is considered. The impact of torsional vibration of the middle pylon about the vertical axis on the torsional vibration of the entire bridge is also analyzed in detail. The feasibility of the proposed method is verified by two engineering examples. A comparative analysis of the results obtained via the proposed and more intricate finite element methods confirmed the former feasibility. Finally, the middle pylon stiffness effect on the vibration frequency of the three-pylon suspension bridge is discussed. It is found that the vibration frequencies of the first- and third-order vertical bending and torsional modes both increase with the middle pylon stiffness. However, the increase amplitudes of third-order bending and torsional modes are relatively small with the middle pylon stiffness increase. Moreover, the second-order bending and torsional frequencies do not change with the middle pylon stiffness.