Extradosed PSC Box bridges, newly emerging type of structures in construction market, have a characteristic in that external tendons are used for strengthening PSC Box girder like stay cables in cable stayed bridges. In this study, a series of constructions stage analysis procedure, including initial shape analysis, backward analysis and forward analysis, have been performed in order to investigate long-term behavior of extradosed PSC box bridges, using PCCAP-a computer program for time-dependent stage analysis of PSC cable stayed bridges. CEB-FIP 1978 model was used for the consideration of time-dependent effect of concrete material. Showing the validity of the analysis results with RM SPACE FRAME, it has been confirmd that time-dependent effects become less consequential as the stiffness of girder becomes larger.
The long span PSC deck of composite girder bridge should be needed in order to improve the endurance and to simplify the structure of the steel bridge. However, there have been few domestic research activities about long-span PSC decks for the steel bridges with a small number of girders. In this study, a literature survey is performed to develop a new deck system for the steel bridge with a small number of girders. By considering the characteristics of a small number of girders bridge system, a cast-in-place long span PSC deck is proposed for a small number of girders bridges. To examine structural behavior and safety of the proposed PSC deck, the real scale partial models of the deck(12m$\times$3.2m) are tested under the static loading. In the test, the failure mode and behavior of each specimen, and ultimate load carrying capacity of the proposed PSC deck are identified.
Prestressed concrete(PSC) bridge structures with a number of continuous spans has been segmentally built in many countries. These methods include incremental launching method, movable scaffolding method, full staging method and balanced cantilever method. In these segmentally constructed prestressed concrete bridges, many construction joints exist and these construction joints are weak points in PSC bridges. The prestress force can be introduced prestress force continuously through the construction joints of PSC bridge superstructure using tendon couplers. The main objective of this study is to evaluate the structural behavior and ultimate flexural strength of construction joints in PSC girder bridge members. To this end, a comprehensive experimental program has been set up and a series of full-scale tests have been performed. Ultimate flexural strength of construction joint in PSC members with tendon couplers is decreased by approximately 10% for non-coupled members.
The Extradosed PSC bridge is one of the best alternates which not only covers the longer span than PSC box girder and also performs the role of landmark facility with much cheaper cost than cable stayed bridge. Since the cable-stayed long span bridge is more flexible than general medium span bridges and railway bridges can be experienced resonance phenomenon by repeated equidistant axle loading of the train, it is inevitable to consider the dynamic behavior on impact, deflection and so on. In the present study, the dynamic behavior of an Extradosed PSC railway bridge subjected to moving train forces is analyzed. As well as trains which operate in conventional railway tines, KTX train is also considered. For the estimation of dynamic performances of the Extradosed PSC bridge, vertical deflection, accelerations of the slab, end rotation of the girder and impact on pylons and cables are discussed.
PSC 연속 평판슬래브의 설계는 부정정 평판슬래브에 대한 정확한 해석의 어려움 등으로 등가보이론과 등가골조이론에 의한 근사식을 수정없이 사용하거나 컴퓨터를 이용한 해석에 의존하고 있으나 해석결과를 간단하게 정확히 평가할 수 있는 기법은 없는 실정이다. 또한 PSC 연속 평판슬래브의 부재력은 긴장재의 곡선형태에 따라 변하므로 실제 설계시 PS 긴장재의 정확한 곡선식을 찾는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 비부착 PSC 연속 평판슬래브를 설계할 때 기둥과 기둥을 연결하는 PS 긴장재의 기하학적 곡선형태를 결정하는 방법과, PS 긴장력으로 인해 발생하는 평판슬래브의 기둥부 휨모멘트에 대하여 판이론을 기초로 간편하게 계산하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 이론으로 계산된 PSC 연속 평판슬래브에 대한 해석값과 유한요소 해석에 의한 지점 부모멘트를 비교 검토하여, 본 논문에서 제시한 기법의 타당성을 입증하였다. 따라서 본 연구는 설계자에게 컴퓨터의 해석결과를 간단하고 정확하게 검증할 수 있도록 하였다.
This study was performed to evaluate the static strength of long-span PSC deck slabs. In the previous study, the minimum thickness of PSC deck slabs in the composite two-girder bridge was proposed. To examine the structural behavior and safety of the PSC deck slabs designed in accordance with the proposed minimum thickness, 1/3 scaled PSC deck slabs in the composite two-girder bridge were tested under the static loading. The test results were compared with the predicted values proposed by the code and Matsui. Test results showed ultimate static strength of the PSC deck slabs designed in accordance with the proposed minimum thickness have enough margin of safety. The static failure mode of each test specimen was punching shear mode.
A lot of PSC railway bridges have been constructed in countries and, they are considered as cost-effective and less maintenance-demanded structures. However, recently several collapse of PSC bridges happened in Europe show that PSC bridges have some serious maintenance problems related to tendon corrosion and wire fractures. Furthermore, any reliable NDT method is not presented until recently. In this paper, AE techniques are investigated for detection of wire fractures in PSC beam. Using long-term monitoring AE techniques, two acoustic signals of wire fractures in a PSC beam are obtained. These data are compared to other noise signals. Based on the test results, the characteristics of the AE signals are classified and wire fracture signals are figured out among the other AE signals. As a result, AE techniques are certainly exposed to tendon fracture sound, and application of AE techniques are better than any other non-destructive method.
본 논문에서는 내부 및 외부 긴장재로 보강된 PSC 거더의 가속도 응답 특성을 이용한 구조건전성 모니터링을 위해 실험 및 수치해석 결과를 비교 분석하는 연구를 수행하였다. 첫 번째로, 내부 및 외부 긴장재로 보강된 모형 PSC 거더를 제작하였다. 두 번째로, 모형 PSC 거더의 형상, 재료 및 경계조건과 긴장재의 배치를 고려하여 초기 유한요소모델을 설계하였다. 세 번째로, 다수의 내부 및 외부 긴장력 조건하의 모형 PSC 거더에 대한 동특성 추출 실험 및 수치해석을 수행하였다. 마지막으로, 실험결과와 수치해석 결과를 비교 분석하여 가속도 응답 특성을 이용한 내부 및 외부 긴장재로 보강된 PSC 거더의 구조건전성 모니터링에 대한 적용성을 검토하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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