• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.93-102
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• 2007

FRP바닥판은 경량이기 때문에 신속한 시공이 가능하고, 고정하중을 경감시킬 수 있다는 장점이 있어 전 세계적으로 시공 실적이 점차 증가하고 있다. 본 논문에서는 효과적인 FRP바닥판의 적용을 위하여 유한요소해석을 통하여 FRP바닥판을 구성하는 부재별 적정 형상비를 결정하였으며, 향후 FRP바닥판 설계시 기초자료로 활용할 수 있도록 하고자 하였다. 또한, FRP의 이방적 재료 특성과 복잡한 제약조건을 고려한 FRP바닥판의 최적설계를 수행하였으며, 그 결과를 토대로 제안된 FRP바닥판의 기본 단면 형상에 대한 검증을 수행하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.47-54
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• 2007

Bridge decks are one of the main structural components that are most suitable for utilizing the advantages of FRP materials due to the high strength weight ratio of FRP materials. Design codes for the design of FRP bridge decks should be established to apply FRP materials for bridge decks effectively. At present, design codes are relatively well established for the use of FRP materials as reinforcements in concrete structures. However, design codes have not yet been provided for the structures made of FRP as a main construction material. In this study, for the purpose of preparing design code provisions, reliability analyses were performed to evaluate target level of safety and serviceability on GFRP decks. Based on the results, several guidelines for the development of design codes are suggested.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.134-137
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• 2006

In this paper, performance verification of connection between bridge rail and FRP decks are performed by static test. Also, the effect of flexible bridge rail failure to behavior of FRP deck are examined. Commercial products of flexible bridge rail are applied to test specimen, and 6 types of FRP deck-to-bridge rail connection system are considered. By the test results, 6 types of connection system by the connection method have similar structural capacity and have enough safety margin. Therefore, it is determined that 6 kinds of bridge rail considered in this study can be applied to bridge effectively by the cases of bridge field condition.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.319-332
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• 2004

복합재료(FRP)는 재료적 고비강도, 고내구성 등으로 인하여 건설분야에 널리 사용되고 있어, 본 연구에서는 인발성형된 FRP 바닥판의 형상최적설계를 수행하였다. 최적설계의 정식화에서 목적함수는 단위모듈의 체적을 최소화하도록 하였으며, 설계변수는 바닥판 단면의 기하적 치수와 재료적 물성을 사용하였다. 반면 바닥판의 성능을 최대한 효율적으로 설계하기 위하여 설계 제약조건으로 처짐규정, 재료파괴 기준, 좌굴하중, 바닥판 최소두께와 응력을 사용하였다. 단면형상의 효율적 결정과 시공성을 고려하여 구조적 보조부재를 포함하지 않는 튜브 모양의 형상으로 제한하였으며, 최적화 알고리즘은 Index기법을 적용하여 수렴성을 극대화한 개선된 GAs를 사용하였다. 상용 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 3차원 유한요소해석을 수행하였고, 구조해석 결과를 최적화 과정에 필요한 제약조건으로 활용하고, 민감도 분석을 수행하였다. 본 연구를 통하여 개발한 최적화 프로그램을 검증하기 위하여, 40m의 지간, 폭 12.14m에 주형 간격이 2.5m인 단순교를 대상으로 하였으며, 도로교 설계 기준을 만족하는 DB-24하중을 적용하였다. 복합재료의 재료로 E-glass섬유를 사용하였으며, 최적설계를 수행한 결과 인발성형공법에 의한 실용적인 단면을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.348-353
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• 2007

본 연구에서는 중공형 섬유보강폴리머(Fiber Reinforced Polymer : FRP) 바닥판이 적용된 교량에 적합한 신축이음장치를 개발하고자 신축이음장치의 설계기준 및 특성을 분석하였다. 또한, 신축이음장치를 선정하는 기준이 되는 설계 신축량 산정법과 FRP바닥판 상세를 검토하여, 강콘크리트 거더 교량에 적용 가능한 FRP바닥판용 신축이음장치를 개발 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.597-604
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• 2006

FRP재료를 이용한 바닥판은 교량생애주기비용 측면에서 재료가 고강도이고 내구성이 우수하여 유지관리를 최소화하고 교체주기가 길게 되므로 경제성이 우수할 것으로 기대되며, 프리캐스트 부재로 가설되므로 시공성이 우수하다. 본 연구에서는 FRP바닥판 시공시 합리적이며 경제적인 강재거더와의 연결방법을 검토하기 위해 연결볼트를 이용한 7가지 기계적 연결지점 조건에 대한 하중재하실험 및 해석을 수행하였다. 실험결과 향후 FRP바닥판과 강재거더 사이의 전단력에 대해 볼트의 강도가 안전측에 있다면 시공시의 효율성 및 경제성을 고려하여 지그재그 체결을 하여도 구조계는 안전할 것으로 평가되었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권1호
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• pp.1-10
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• 2003

This paper summarizes the results of the fatigue test of four composite bridge decks in extreme temperatures (-30$^{\circ}C$ and 50$^{\circ}C$ ). The work was performed as part of a research program to evaluate and install multiple FRP bridge deck systems in Dayton, Ohio. A two-span continuous concrete deck was also built on three steel girders for the benchmark tests. Simulated wheel loads were applied simultaneously at two points by two servo-controlled hydraulic actuators specially designed and fabricated to perform under extreme temperatures. Each deck was initially subjected to one million wheel load cycles at low temperature and another one million cycles at high temperature. The results presented in this paper correspond to the fatigue response of each deck for four million load cycles at low temperature and another four million cycles at high temperature. Thus, the deck was subjected to a total of ten million cycles. Quasi-static load-deflection and load-strain responses were determined at predetermined fatigue cycle levels. Except for the progressive reduction in stiffness, no significant distress was observed in any of the composite deck prototypes during ten million load cycles. The effects of extreme temperatures and accumulated load cycles on the load-deflection and load-strain response of FRP composite and FRP-concrete hybrid bridge decks are discussed based on the experimental results.

• 한국안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.108-114
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• 2008

Although FRP is relatively new material for constructional use, there are several commercial GFRP bridge decks available today. In this paper we first set variables which decide the design of a GFRP deck based on commercial products. Under the assumption of linear elastic behavior under DB24 load, all the conditions of stability and serviceability are considered. We seek the best solution which minimizes the cross section area using genetic algorithm. The optimal solution shows that the shape is close to the ASSET deck with larger angle of the web and smaller area.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.135-142
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• 2004

The apparent advantages of FRP (fiber reinforced plastics) composites over the conventional structural materials may be attributed to their high specific strength and stiffness. Other affordable properties of FRPs including an excellent durability make them particularly attractive for the structures in severe service conditions. Therefore, the material and sectional properties of a FRP structural component should be designed to meet its specific requirements and service conditions. This paper is performed the material property optimization under optimum design of pultruded FRP bridge deck section. In the problem formulation, an objective function is selected to minimize the maximum R(strength ratio). The thickness of layers, volumes of fibers and matrix fiber orientation, and stacking sequence of FRPs are used as the design variables. Strength ratio in the design code, material failure criteria and pultruded manufacture thickness are selected as the design constraints to enhance the material performance of FRP decks. From the results of the numerical investigation, we obtained the optimum deck section profile for conventional using object.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.12-17
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• 2011

본 논문은 노후교량바닥판 대체용으로서 하이브리드 GFRP-강재 바닥판의 휨거동을 구조적 거동특성을 기술하고 있다. 하이브리드 GFRP-강재 바닥판의 구조적 특성을 조사하기 위해 정적하중의 실험적 연구를 수행하였다. 하이브리드 바닥판의 파괴모드는 초기항복을 지나서 연성거동을 나타내었다. 결과는 유한요소프로그램 ANSYS의 값과 비교하였다. 제안된 하이브리드 바닥판이 교량적용에 유용함을 확인하였다. 하이브리드 바닥판의 두께는 유사한 휨 강성을 갖는 완전복합신소재 바닥판께와 비교하였을 때 감소될 수 있었다.