• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.19 no.5
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• pp.527-537
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• 2007

The main girders and cross-beams of an H-beam bridge consisted of factory-made H-beams, providing better conditions for quality control. Also, on-site fabrication works can be minimized and most of the stiffeners can be omitted, enabling simple and economic construction. In this study, the effect of the Multi-Stepwise TPSM (M-TPSM) on improving the maximum span length and section efficiency is analyzed. Compared to a 30-m-long, five-girder conventional plate girder bridge, structural analysis results showed that 50.7~55.1% of the girder height and 24.1~26.2% of the self-weight may be reduced by the application of M-TPSM to a five-girder H-beam bridge constructed with H-$900{\times}300$beams. In case of conventional H-beam bridges without M-TPSM, it was found that seven girders are required for a similar level of load-carrying capacity. Therefore, it is concluded that by the application of the M-TPSM, the H-beam bridge would become one of most cost-competitive options for short- and medium-span bridges.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2008.05a
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• pp.132-134
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• 2008

본 연구에서는 도로교 설계 기준 바탕으로 H-형강을 사용하여 20~30m 사이의 지간장을 가진 중 소규모 교량에 적용이 가능한 초간편 교량에 사용될 최적 H-형강 선정에 대한 설계 방법을 제시하고 있다. 본 연구는 구조적 안정성을 확보하고, 가로보를 생략한 단순구조를 갖으며, 도로교 설계 기준을 적용한 초간편 H-형강 교량의 경제적이고 합리적인 설계의 방법을 제공 하고 있다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.1
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• pp.1-11
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• 2013

In this study, in order to increase the span length, the temporary bridge which the center part of span is strengthened by small H-beam and the end part of span is strengthened by steel plate is designed and constructed. Real behavior of proposed temporary bridge is analyzed by field loading test. Analyzed shear buckling strengths and nonlinear behavior of suggested temporary bridge are compared with the those of general temporary bridge. From the field loading test results, it is analyzed that real static behavior of suggested temporary bridge is agree with the analyzed behavior which is considered in design process. Under the proposed design condition, it is investigated that the shear buckling strength of suggested temporary bridge is about 40% higher than that of general temporary bridge, and the ultimate strength of suggested temporary bridge is about higher than that of general temporary bridge. From the study results, it is concluded that the proposed temporary bridge can be applied by the needs of field condition.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.29-32
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• 2009

본 연구는 도로교 설계 기준 바탕으로 H-형강을 사용하여 20~30m 사이의 지간장을 가진 중 소규모 교량에 적용이 가능한 초간편 교량의 모형실험 결과와 유한요소해석프로그램(ABAQUS)을 사용한 해석 결과와 비교 분석하여 초간편 교량의 성능을 평가한 것이다. 일반적으로 우리나라의 교량들은 시공과정에서 여러 단계를 거쳐 시공한다. 시공단계가 복잡할수록 공사기간은 늘어나기 때문에 기상 현상에 의한 파괴와 교량의 낙후로 인해 유지, 보수, 교체 또는 교량확장을 해야 하는 경우 교통 혼잡과 경제적 손실을 줄 수 있다. 따라서 본 연구는 이와 같은 경제적 손실을 줄일 수 있는 초간편 H형강 교량의 연구의 일환으로 기존의 연구 결과를 모형실험 수행 결과와 비교하여 최적성능을 평가하기 위해 실시하였다. 사용된 실험체는 실험장소인 건설기술연구소의 구조실험동 장소 여건에 따라 10m 안팎의 경간을 갖는 교량으로 제작하였다. 실험체의 설계 제작 과정에 대해 검토한 후 범용구조해석 프로그램을 이용하여 동일한 조건을 적용한 결과를 비교 후 최종적으로 초간편 교량의 성능에 대한 평가를 실시하여 김재흥 등(2009)의 의해 제안된 하중분배계수 값이 적용가능한지 판단하였고, 실험을 통해 응력 분포와 극한하중에 대해 검토하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.32 no.3A
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• pp.161-169
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• 2012

This paper presents the safety and strength of simplified composite H-beam panel bridges (SCHPBs) using 3-dimentional finite-element program, ABAQUS (2007) and experimental tests. Two finite-element models (one-steel-girder-and-composite-deck model and four-steel-girder-and-wide-composite-deck model) were reviewed to predict the strength and load distribution factor (LDF) values of the composite bridges. Based on the results of the finite-element analyses, the behaviors of the two models were investigated, and deflection and strain gauges for the experimental specimens were set up to obtain the ultimate strengths and the LDF values. The ultimate strength of the one-steel-girder-and-composite-deck specimen was estimated to be 840 kN. The yield and plastic moments of the four-steel-girder-and-wide-composite-deck specimen were obtained to be 2.4 and 4.1 times the design moment based on the live loading condition of the Korea Bridge Design Specifications (2005). The SCHPB were found to have enough strength for safety under and after construction.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2008.02a
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• pp.533-536
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• 2008

It is on increasing trend to employ H-rolled beams as main flexural members of bridges and of temporary structures owing to their handiness for construction, maintenance, and management. But in the case of applying H-rolled beams to bridges, maximum length of bridge span is around 20m. Therefore, to develop simplified steel-concrete composite bridge having long span using H-rolled beam needs new cross girder system at internal supports, optimization of bridge system without cross beams between supports and steel-concrete composite bridge deck. This study performs mechanical analysis of cross girder system for H-rolled beam steel-concrete composite bridge with long span and verifies its usefulness.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.21 no.3
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• pp.221-232
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• 2009

The load distribution factor (LDF) values of simplified composite H beam panel bridges (SCHPBs) that were subjected to one lane and two lane loads were investigated using three dimensional finite element analyses with the computer program ABAQUS (2007). This study considered some design parameters such as the slab thickness, the steel plate thickness, the span length, and the continuity of the SCHPBs in the development of new LDFs. The distribution values that were obtained from these analyses were compared with those from the AASHTO Standard, LRFD, and the equations presented by Tarhini and Frederick, Huo et al., Back and Shin, and Cai. The AASHTO Standard distribution factors for SCHPBs were found to be very conservative. Sometimes, the distribution values from the finite element analyses for interior girders were similar to the results of the AASHTO LRFD, whereas the values for exterior girders were conservative in most cases. The new distribution values that were presented in this study produced LDFs that are more conservative than those from the finite element method. For the simple application of the design to SCHPBs, bridge engineers can use 0.42 for the interior girder and 0.32 for the exterior girder. The proposed values improve the current design procedure for the LDF problem and increase SCHPB design efficiency.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.9 no.6
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• pp.1711-1717
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• 2008

This paper presents an investigation on behavior of a simplified composite I-beam bridge(SCIB) based on Korea Bridge Design Specifications(2005). Simple and continuous span SCIBs are considered to determine the design cross section. A structural analysis program, MIDAS(2006), is used to obtain the stress and deflection of the SCIB. In order to evaluate the safety of the design cross section, three-dimensional analysis is performed using ABAQUS(2007). According to the verification results from stresses and deflections of the design section, the new composite bridge are safely used for developments of reasonable and economic SCIB.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.18 no.5
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• pp.535-542
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• 2006

In this study, the effects of cross beams on the lateral distribution of live loads in composite rolled H-beam girder bridges, were investigated through three-dimensional finite element analysis. The parameters considered in this study were the inertial moment ratio between the main girder and the cross beam, the presence of the cross beam, and the number of cross beams. The live load lateral distribution factors were investigated through finite element analysis and the customary grid method. The results show that there was no difference between the bridge models with and without a cross beam. The cross beam of the beam and frame types also showed almost the same live load lateral distribution factors. However, the finite element analysis showed that the concrete slab deck plays a major role in the lateral distribution of a live load, and consequently, the effect of the cross beam is not so insignificant that it can be neglected.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.158-158
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• 2011

통상 교량구조물은 차도부와 보도부 및 그 부속시설로서 난간 및 연석부 등으로 구성되는데, 자동차 전용도로의 경우 보도부가 설치되지 않게 되고, 국내의 국도 및 지방도상의 많은 교량이 차도부와 보도부의 별도의 구분이 없이 보행자가 연석부 위로 통행하거나 여의치 않을 경우 난간에 기대어 통행하는 경우가 일반적이어서 안전사고의 위험에 직접 노출되는 경우가 많다. 이에 국토해양부에서는 최근 "도로의 구조 및 시설기준에 관한 규칙"을 개정하여 국내의 보행자 관련 교통사고로 인한 사망자가 전체 교통사고 사망자의 약 절반을 차지하는 실정을 고려하여 보행자의 안전한 통행로 확보를 통해 보행공간의 근본적인 개선이 불가피한 실정임을 시사 하였다. 이에 국내에서는 교량 보도부의 확장에 대한 관심이 높은 실정이며, 현재 보도부 확장에 대한 시공이 활발하게 이뤄지고 있다. 그러나 기존 교량에 보도부를 신설 혹은 확장함에 있어서 보도부 부재의 설치 간격 및 필요한 앵커볼트의 수량 및 부재의 성능 평가에 대한 기준이 명확하게 이뤄지지 않은 상태에서 설치되어져 왔었다. 기존에 시공되던 H-형강의 브라켓 단면의 경우 브라켓 단면의 중량이 커서 안정성 및 시공성이 떨어지며 과다한 앵커볼트의 체결 및 브라켓 단면의 과다설계로 인한 공사기간 및 비용의 증대를 가져오는 문제점이 있었다. 이에 본 연구에서는 교량 보도부의 확장 및 신설에 있어서 보도부 부재의 설치간격의 적정성 및 브라켓의 최적화를 위한 브라켓의 성능평가 시험을 수행하였다. 브라켓의 성능평가 시험은 1차 2차 3차 시험으로 나누어 진행되었으며, 1차시험은 H-형강의 브라켓단면을 원형강관으로서의 대체 가능성을 확인하였고, 2차 시험에서는 원형강관의 브라켓 단면의 앵커볼트수량의 최적화에 대한 시험을 수행하였으며, 3차 시험은 최적화된 브라켓 단면에 프리스트레싱의 도입으로 반력 및 인발력의 감소효과를 확인하는 연구를 수행하였다. 본 연구의 수행결과 기존의 설계 및 시공방법이 과다 설계가 이뤄졌음을 판단하였고, 브라켓 단면의 최적화를 통하여 기존 시공방법에 비해 시공성, 안전성, 경제성을 높일수 있을 것으로 판단된다.