• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.441-455
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• 1997

많은 나라에서 기 시공된 교량의 보수 보강에 대한 관심이 고조되고 있고 많은 보고서와 인쇄물에서 이에 대해 강조되고 있다. 국내의 1960년대와 1970년대 사이에 시공된 교량은 상대적으로 적은 차량크기, 속도, 중량으로 설계되어 현재의 교통조건에 부적절하다. 다소의 설계오류와 함께 이는 많은 교량의 여러 결함을 유발한다. 보수 보강의 한 방법으로 많은 잇점을 가진 external post-tension tendon을 사용하는 것이고 본 논문에서 external post-tension을 이용한 3경간 연속 합성교량의 보강방안에 대해 기술한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1034-1039
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• 2004

The major objective of this study is to investigate the effects and application of reinforcement for steel plate girder railway bridge by the external prestressing method. It analyzed the mechanical behaviors of non-ballasted railway bridge with ballast reinforced and external post-tensioning reinforced on the finite clement analysis for the static and dynamic behavior. As a result, the reinforcement of ballasted railway bridge the external prestressing method are obviously effective for the additional dead force which is ballast. The analytical study are carried out to investigate the post-tension force decrease bending behavior and deflection in composite bridge for serviceability. To develop two type FEM model which reflect well the post-tension force transverse distribution behavior of servicing bridge. With the comparing the results of railway bridge with ballast which carried out before the post-tensioning with the results of railway bridge with ballast which carried out after post-tensioning, It is investigated that the additional dead load decrease effect and bending behavior of servicing bridge is effect by the post-tensioning. The reinforcement by using the external tendon can be reducing that structure of a degradation phenomenon by unusual stresses due to additional dead load and other problems.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.84-92
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• 2014

본 연구에서는 PC교량의 외부텐던의 장력을 평가하기 위하여 신속하고 경제적으로 적용할 수 있는 텐던의 진동을 이용한 고유진동수 측정 방법의 적용성을 검토하였다. 길이별로 다양한 여러 종류의 외부텐던 덕트 표면에 가속도 센서를 부착하고 고유진동수를 측정하였다. 센서의 방향과 위치변경 등 여러 종류의 다양한 진동시험을 실시한 결과 고유진동수의 차이는 1% 이내로서 충분한 정확성을 확보하고 있음을 보였다. 측정된 고유진동수로부터 장력을 추정하기 위해서는 현의공식, 다중모드법, 저차 모드의 실용적 공식을 활용한 방법 (Zui et al., 1996), 양단고정 경계조건에 의한 휨강성을 고려한 현의공식 (Sag$\ddot{u}\grave{e}$s et al., 2006) 등의 장력 추정법을 적용하였고 그 결과값을 비교하였다. 휨강성을 반영하지 못한 현의 공식이나, 다중모드법은 길이가 짧은 텐던에 대해 장력을 과대평가하는 결과가 도출되어 텐던의 장력평가에 적절하지 않음을 알 수 있었다. 텐던의 장력 추정에 적절한 방법은 양단고정 경계조건과 휨강성을 고려한 단단한 현의 공식에 의한 방법임을 알 수 있었으며, 이 방법을 실제 공용중인 PC 교량의 외부텐던에 적용한 결과 방향전환블록에 의한 마찰력으로 긴장단과 고정단에 텐던의 장력 차이가 발생한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.91-99
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• 2010

RC 구조물의 보강에는 여러 가지 보강공법이 사용되고 있으며 특히 외부강선 보강공법은 손상된 구조물을 보강하는 대표적인 공법이며 효율성, 용이성, 경제성의 면에서도 우수하다. 본 연구에서는 PSC 및 RC 거더에서 추가 손상 없이 충분한 보강효과를 얻을 수 있는 보강공법으로써 개선된 인양홀을 이용한 정착장치를 제안하였다. 2가지 유형의 새롭게 제안된 정착장치를 6개의 실험체의 적용하였고 기존의 정착장치를 3개의 실험체에 적용하였다. 한 개의 실험체는 보강효율을 판단하기 위하여 보강공법을 적용하지 않았다. 이들 정착장치의 거동을 분석하기 위하여 정적 재하 시험을 수행하였고 실험변수들은 정착장치의 형상, 강봉의 긴장정도와 강선의 설치형태이다. 각 실험체의 보강 효과를 조사하기 위해 처짐, 변형률 그리고 파괴양상을 기록하였으며 균열하중, 항복하중, 극한하중, 연성지수 그리고 강선의 응력을 분석하였다. 그 결과 제안된 인양홀을 이용한 정착장치는 기존의 정착장치보다 높은 보강효율을 보였으며, 에너지 개념을 이용한 연성도 평가에 따르면 충분한 연성을 확보하고 있음을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제19권2호
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• pp.191-201
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• 2017

External pre-stressing is often used in strengthening or retrofitting of steel-concrete composite beams. In this way, a proper numerical model should be able to trace the completely nonlinear response of these structures at service and ultimate loads. A three dimensional finite element model based on shell elements for representing the concrete slab and the steel beam are used in this work. Partial interaction at the slab-beam interface can be taken into account by using special beam-column elements as shear connectors. External pre-stressed tendons are modeled by using one-dimensional catenary elements. Contact elements are included in the analysis to represent the slipping at the tendon-deviator locations. Validation of the numerical model is established by simulating seven pre-stressed steel-concrete composite beams with experimental results. The model predictions agree well with the experimental results in terms of collapse loads, path failures and cracking lengths at negative moment regions due to service loads. Finally, the accuracy of some simplified formulas found in the specialized literature to predict cracking lengths at interior supports at service loading and for the evaluation of ultimate bending moments is also examined in this work.

• Earthquakes and Structures
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• 제23권3호
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• pp.221-229
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• 2022

The external post-tension technique is one of the best strengthening methods for reinforcement and improvement of the various steel structures and substructure components such as beams. In the present work, the load carrying capacity of the post-tensioned tapered steel beams with external shape memory alloy (SMA) tendons are studied. 3D nonlinear finite element method with ABAQUS software is used to determine the effects of the increase in the flexural strength, and the improvement of the load carrying capacity. The effect of the different parameters, such as geometrical characteristics and the post-tension force applied to the tendons are also studied in this research. The results reveal that the external post-tension with SMA tendons in comparison with the steel tendons causes a significant improvement of the loading capacity. According to this, using SMA tendon for the reinforcement of the tapered beams causes a decrease in weight of these structures and as a consequence causes economic benefits for their application. This method can be used extensively for steel beams due to low executive costs and simplicity of the operation for post-tension.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.178-186
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• 2005

본 연구에서는 장기공용 중 외부강선보강공법에 의하여 보강된 PSC Beam교량에 대한 강선 파단 시험을 통하여 보강효과를 분석하였다. 외부강선 보강효과를 분석하기 위하여 기 보강된 강선을 인위적으로 절단하면서, 교량의 처짐과 변형률을 측정하였다. 또한 강선절단 전과 후에 재하시험을 실시하여 교량의 거동변화를 평가하였다. 실험결과에 의하면 외부강선 절단 전과 후의 재하시험을 통하여 보강효과가 교량의 거동특성을 크게 변화시키지는 않지만, 보강시의 긴장력에 의하여 고유진동수는 증가하였다. 외부강선 절단시의 처짐과 응력 계측결과로부터 보강효과가 충분히 유지되고 있다는 것을 확인할 수 있었으며, 구조해석 결과와도 잘 일치하였다. 따라서 외부강선을 이용하여 노후교량을 보강할 경우 정밀구조해석을 통하여 그 효과를 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.17-24
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• 2023

이 논문은 total flux leakage (TFL) 방법을 이용해 외부텐던을 비파괴검사 하는 솔레노이드 형태의 센서의 측정 신호를 후처리하는 방법을 소개한다. 기존에 개발된 TFL 솔레노이드 센서는 1차 코일과 2차 코일로 이루어져 1차 코일에 정현파 형태의 교류를 입력하면 2차 코일에 그 미분에 비례하는 신호가 측정된다. 이때 진폭은 텐던의 단면에 비례하므로 파단 및 부식 여부를 확인할 수 있다. 따라서 TFL센서의 측정신호에서 진폭정보를 추출 하는 것이 중요한데 기존에는 단순히 극댓값을 모아 진폭정보를 취득했다. 하지만 이 방법을 사용하면 측정빈도가 크게 낮아져 추가적인 신호처리 및 인공지능 적용에 많은 제약이 생긴다. 이 논문은 높은 측정빈도를 가진 진폭정보를 추출하기 위해 진폭복조를 응용해 진폭정보를 획득하는 방법을 제시한다. 진폭복조를 이용해 진폭정보를 취득하면 측정빈도를 원시신호와 동일한 수준으로 유지할 수 있다. 이 방법은 TFL센서의 1차 코일 입력 주파수 선택과 센서를 외부텐던에 적용하는 속도 등에 제약을 없애주어 개발 방향에 많은 자유도를 부여한다. 또한 높은 측정빈도를 유지하므로 추가적인 신호처리나 인공지능 등을 활용 하는데 유리함을 제공한다. 제안된 방법은 실내실험을 통해 검증 되었으며 기존 방법과 비교해 어떤 장점이 있는지 분석했다. 제시된 예제의 경우 진폭복조를 사용한 방법이 기존 방법에 비해 100배 높은 측정빈도를 제공 하는 것을 확인 할 수 있었다. 주어진 상황과 구체적인 장비 설정에 따라 차이가 있겠지만 대부분의 경우 진폭복조를 사용해 진폭정보를 추출하면 기존 방법 대비 만족할만한 결과를 얻을 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.1275-1280
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• 2009

최근 교량설계에서 외부 프리스트레스를 도입한 장지간 및 효율적인 단면활용 등과 같은 연구가 활발하게 진행되고 있다. 강구조물에 프리스트레스를 도입하면 큰 하중에서 탄성변형의 극한값이 증가하게 되어, 강재량을 줄일 수 있고, 비용의 측면에서 경제성이 있는 것으로 평가 되었다. 이러한 이유 때문에 우리나라에서도 최근 가설교량 시공시 프리스트레스를 도입하여 응력보정 및 처짐보정이 가능하고, 비교적 작은 단면으로 장지간 교량을 시공할 수 있어 통수단면을 충분히 할 수 있는 여러 가지 공법이 개발되고 있다. 따라서 본 논문에서는 가설 강교량에 프리스트레스 도입방법 및 고강도 텐던의 배치에 따른 영향, 강판과 고강도 텐던의 복합구조에 대한 효과를 기존 가설공법과 비교하여 검증 하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.163-172
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• 2011

CFTA 거더는 아치형상을 갖는 콘크리트 충전 강관구조이며 초기처짐 및 공용 중 응력제어를 위해 외부긴장재를 배치한 거더 형식이다. 본 연구에서는 차량진행에 따른 거더의 동적거동에 긴장재가 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 유한요소 프로그램을 이용하여 거더 및 긴장재 등을 수치모델링하였으며 긴장재의 양과 긴장력을 다양한 값으로 변화시켰다. 차량하중은 도로교설계기준의 DB-24 하중을 고려하였으며 3축-2트랙으로 모델링하였다. 차량하중은 등가절점하중으로 적용시켰으며 차량하중의 이동은 차량통과 시간 및 절점수를 고려한 각 절점에서의 시간함수로 나타내었다. 차량속도는 40 km/hr에서 100 km/hr까지 20 km/hr씩 증가시켰다. 해석결과 긴장재의 긴장력 변화는 거더의 동적거동에 영향을 주지않았으며 초기처짐에만 영향을 주었다. 긴장재의 양에 따라서는 거더의 동적거동이 다르게 나타났으며 긴장재의 양이 적을수록 동적처짐은 증가하였다. 이를 바탕으로 거더의 동적증폭계수(DAF)를 산출하였으며 긴장재가 없는 경우에도 AASHTO LRFD와 도로교 표준시방서에서 정한 기준값보다 매우 작은 안정적인 거동을 보였다.