• 한국철도학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.489-498
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• 2008

일반적으로 허용처짐 기준은 정적 사용성과 구조적안전성에 그 기반을 두고 있으며 진동사용성에 대한 고려는 부족하다. 따라서 진동사용성을 고려할 수 있는 교량의 허용처짐 기준이 필요하다고 판단된다. 본 논문에서는, 한국철도교설계기준의 허용처짐기준을 주파수영역의 진동사용성 기준과 비교하였으며, 프랑스 및 일본의 철도교설계기준의 진동사용성 허용기준 또한 분석하였다. 그 결과, 한국철도교설계기준의 경우 열차의 속도에 따른 기준으로 진동지속시간이 부분적으로 고려되었지만 진동사용성은 만족하지 못하고 있는 것으로 판단되었으며, 국외 철도교설계기준비 분석결과, 진동사용성을 고려한 허용처짐기준을 제시할 수 있을 것으로 판단하였다. 공용중인 철도교량의 진동사용성을 평가하기위하여 다양한 형식의 철도교량의 진동신호를 측정하였다. 그리고, 현장에서 적용하기 편리한 진동사용성 처짐 및 강성한계를 제시하기 위하여 공용중인 교량을 대상으로 차량 교량 상호작용해석을 수행하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제4권1호
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• pp.9-21
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• 2004

The present study aims at the reliability analysis of steel towers against the limit state of deflection. For this purpose tip deflection of the tower has been obtained after carrying out the dynamic analysis of the tower using modal method. This tip deflection is employed for subsequent reliability analysis. A limit state function based on serviceability criterion of deflection is derived in terms of random variables. A complete procedure of reliability computation is then presented. To study the influence of various random variables on tower reliability, sensitivity analysis has been carried out. Design points, important for probabilistic design of towers, are also located on the failure surface. Some parametric studies have also been included to obtain the results of academic and field interest.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1252-1264
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• 2018

Long span bridges such as steel cable stayed and suspension bridges are usually more flexible than short to medium span bridges and expected to have large deformations. Deflections due to live load for long span bridges are important since it controls the overall heights of the bridge for securing the clearance under the bridge and serviceability for securing the comfort of passengers or pedestrians. In case of sea-crossing bridges, the clearance of bridges is determined considering the height of the ship master from the surface of the water, the trim of the ship, the psychological free space, the tide height, and live load deflection. In the design of bridges, live load deflection is limited to a certain value to minimize the vibrations. However, there are not much studies that consider the live load deflection and its effects for long span bridges. The purpose of this study is to investigate the suitability of live load deflection limit and its actual effects on serviceability of bridges for steel cable-stayed and suspension bridges. Analytical study is performed to calculate the natural frequencies and deflections by design live load. Results are compared with various design limits and related studies by Barker et al. (2011) and Saadeghvaziri et al. (2012). Two long span bridges are selected for the case study, Yi Sun-Sin grand bridge (suspension bridge, main span length = 1545 m) and Young-Hung grand bridge (cable stayed bridge, main span length = 240 m). Long-term measured deflection data by GNSS system are collected from Yi Sun-Sin grand bridge and compared with the theoretical values. Probability of exceedance against various deflection limits are calculated from probability distribution of 10-min maximum deflection. The results of the study on the limitation of live load deflection are expected to be useful reference for the design, the proper planning and deflection review of the long span bridges around the world.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권1호
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• pp.91-106
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• 2018

This paper investigates the deflection of the steel-concrete composite truss beam (SCCTB) at the serviceability limit state. A precise solution for the distributed uplift force of the SCCTB, considering five different loading types, is first derived based on the differential and equilibrium equations. Furthermore, its approximate solution is proposed for practical applications. Subsequently, the shear slip effect corresponding to the shear stiffness of the stub connectors, uplift effect corresponding to the axial stiffness of the stub connectors and shear effect corresponding to the brace deformation of the steel truss are considered in the derivation of deflection. Formulae for estimating the SCCTB deflection are proposed. Moreover, based on the proposed formulae, a practical design method is developed to provide an effective and convenient tool for designers to estimate the SCCTB deflection. Flexure tests are carried out on three SCCTBs. It is observed that the SCCTB stiffness and ultimate load increase with an increase in the shear interaction factor. Finally, the reliability of the practical design method is accurately verified based on the available experimental results.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.47-53
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• 2014

이 연구에서는 중소지간 합성형 강거더교량에 대한 신뢰성 해석을 위해 강거더와 콘크리트슬래브의 강성을 토대로 처짐을 고려한 한계 함수를 구축하여 신뢰성해석을 수행하였다. 확률적 하중과 저항모델을 통해 처짐을 예측하기 위해 계산에 필요한 변수들을 확률변수로 고려하였다. 강재의 부식에 의한 단면의 감소, 그리고 콘크리트의 크리프는 합성형교의 처짐에 많은 영향을 미친다. 따라서 이 연구에서는 AASHTO LRFD 기준으로 설계된 교량에 대해 시간에 따른 변수를 고려하여 강재단면의 감소와 크리프의 영향을 통계적 모델에 반영하기 위해 몬테-카를로 시뮬레이션 기법을 이용하였으며, 처짐과 사용성을 고려하여 다양한 지간과 거더간격을 가진 교량에 신뢰성 해석을 수행하였다. 그 결과, 장지간 교량의 경우, 단지간 교량과 비교해 보았을 때 상대적으로 크리프와 강재단면감소의 처짐에 대한 영향이 작았으며, 이에 반해 단지간 거더 교량의 경우 크리프의 진행에 따라 처짐에 많은 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.97-103
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• 2014

To ensure durability and light weight of bridges, high-strength concrete is required for long-span deck slabs. Such a technology eventually extends the life of bridges and improves the economic efficiency. The results of this study suggests a formula for calculating the minimum thickness of long-span deck slabs built with high strength concrete. The minimum thickness is proposed based on the limit states indicated in the CEB-FIP Model Code and the Korean Highway Bridge Design Code(limit state design). The design compressive strength of concrete used for the study is 80MPa. Moreover, the required thickness for satisfying the flexural capacity and limiting deflection is estimated considering the limit state load combination. The formula for minimum thickness of deck slabs is proposed considering the ultimate limit state(ULS) and the serviceability limit state(SLS) of bridges, and by comparing the Korean Highway Bridge Design Code and similar previous studies. According to the research finding, the minimum thickness of long-span deck slab is more influenced by deflection limit than flexural capacity.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.545-554
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• 2011

철도교량을 주행하는 열차의 진동사용성 확보를 위해 Eurocode, 신간선기준, 호남고속철도 설계지침 등에서는 교량의 처짐과 차체연직가속도로 진동사용성 기준을 제시하고 있다. 호남고속철도 설계지침 경우 Eurocode를 인용하였기 때문에 향후 열차의 주행속도와 경간길이의 향상 및 확장에 맞추어 철도교량의 진동사용성 기준을 보완함에 있어 철도선진국들에 비해 상대적으로 뒤처질 것으로 예상된다. 따라서 고속철도교량 기술의 국외의존도를 줄이고 기술경쟁력을 확보하기 위하여 주행속도의 증가와 열차-교량 진동전달특성 등을 고려할 수 있는 철도교량의 진동사용성 허용처짐을 제시하기 위한 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 매개변수 연구와 열차-교량 상호작용해석을 수행하여 주행속도의 증가에 따른 차체연직가속도와 교량변위의 상관관계를 파악하였으며 주행속도의 증가와 더불어 차체연직가속도가 증가하는 경향을 확인하고 가속도증폭계수를 제안하였다. 그리고 교량의 처짐형상과 진동을 정현파와 조화운동으로 가정하고 진동전달함수와 가속도증폭계수를 이용하여 고속철도교량의 진동사용성 허용처짐을 수식으로 전개하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4A호
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• pp.383-389
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• 2010

현재 우리나라의 콘크리트구조설계기준은 강도설계법에 근간하고 있다. 강도설계법에 의해 휨부재를 설계할 경우, 콘크리트 응력-변형률 관계는 사용하중 상태에서 선형으로 가정하지만 이후 극한한계 상태까지에 대해서는 규정되어 있지 않다. 이로 인해 콘크리트구조설계기준에서는 처짐 및 균열폭 등의 산정에 대해 개별적인 규정을 두고 있다. 그러나 한계상태설계법에 근거한 EC에서는 재료에 대한 응력-변형률 관계를 규정하고 있다. 따라서 재료의 응력-변형률 관계로부터 휨강도 및 처짐 등을 직접 계산할 수 있다. 본 연구에서는 휨부재에 대하여 주어진 재료 모델을 바탕으로 평형방정식과 적합조건식을 적용하여 휨모멘트-곡률 관계를 계산하였다. 이로부터 휨강도 및 처짐을 산정하여 현행 콘크리트구조설계기준에 의한 값과 비교하였다. 해석 결과 재료 모델로부터 휨모멘트-곡률 관계를 통해 산정된 처짐은 실험 결과와도 비교적 잘 일치하고, 항복 이후의 처짐 계산도 가능한 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제38권6호
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• pp.767-802
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• 2011

Developers of new finite elements or nonlinear solution techniques rely on discriminative benchmark tests drawn from the literature to assess the advantages and drawbacks of new formulations. Buckling benchmark tests provide a rigorous evaluation of finite elements applied to thin structures, and a complete and detailed set of reference results would therefore prove very useful in carrying out such evaluations. Results are usually presented in the form of load-deflection curves that developers must reconstruct by extracting the points, a procedure which is often tedious and inaccurate. Moreover the curves are usually given without accompanying information such as the calculation time or number of iterations it took for the model to converge, even though this type of data is equally important in practice. This paper presents ten different limit-point buckling benchmark tests, and provides for each one the reference load-deflection curve, all the points necessary to recreate the curve in tabulated form, analysis data such as calculation time, number of iterations and increments, and all of the inputs used to obtain these results.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.99-109
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• 2012

이 연구에서는 변형률계를 사용하여 변위를 추정하는 이론식을 제안 및 검증하고 하중 작용점과 크기를 추정하여 강재보의 건전도 평가 시스템을 개발하고자 하였다. 실험결과 160kN(항복하중의 56%)가력시 최대처짐 점에서 변형률계를 사용하여 얻는 처짐과 변위계의 측정처짐과의 오차율이 2%이내로 나타났으며 하중작용점 및 크기의 추정도 오차율1% 이내로 나타났다. 이를 통해 변형률계로 강재보의 변위 및 하중을 계측 할 수 있으며 나아가 변위계와 하중계의 생략으로 경제적인 센서설계를 할 수 있다. Lab VIEW로 구현된 건전도 평가 프로그램은 측정된 데이터가 일정 범위(강도 한계상태, 사용성 한계상태, 항복변형률)를 넘어설 때 단계별 경고를 발생하였고 변형률계 만으로 사용성한계상태와 강도한계상태를 동시에 모니터링 할 수 있었다.