• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.367-372
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• 2018

오래된 구조물의 내부 결함은 그 구조물의 안전에 큰 영향을 미친다. 따라서 안전에 문제가 생기기 전에 미리 검사를 진행하고 발견하는 것이 중요하다. 가장 쉽고 효율적인 방법은 육안으로 구조물을 진단하는 것이나, 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 교량과 같은 구조물에서 부식이나 공극 같은 결함들은 피복으로 감싸져 있어 육안으로는 확인이 불가하다. 따라서 내부 결함도 진단할 수 있는 비파괴검사방법을 이용하여 진단해야 한다. 본 연구에서 사용되는 기술은 전력용 케이블을 진단할 때 주로 사용되는 시간 영역의 반사파 계측법과 시간-주파수 영역의 반사파를 적용하여 종단지점에 부착된 측정기계에서 인가한 신호가 이동하는 중 전기적 임피던스 변화에 의해 발생하는 반사파를 분석하는 기술로 측정시간 단축, 검사의 간편 성과 같은 측면에서 훨씬 큰 효율성을 가진다. 하지만 토목 구조물은 전력용 케이블과 달리 내부 구조가 복잡하여, 실제 진단을 진행하는데 어려움이 있기에 본 연구에서는 실제 실험과 COMSOL을 이용한 시뮬레이션의 결과를 확인 및 비교하여 시뮬레이션의 정확도와 적용가능성을 확인하였고, 반사파 계측법이 복잡한 구조물을 대상으로도 사용 가능한지 그 가능성 또한 보았다. 또한 더 나아가, 시뮬레이션을 통해 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 교량의 덕트 내부에 공극 및 부식과 같은 결함이 생겼을 때, 그 결함들이 반사파에 미치는 영향을 보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.465-473
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• 2013

본 연구에서는 터널에서 발생되는 화재로부터 구조물을 보호하기 위해 내화패널이 부착된 프리캐스트 PSC 슬래브의 내화성능을 조사하기 위해 내화실험이 수행되었다. 내화실험은 독일의 RABT(Richtlinien fur die Ausstatung und den Betrieb von stra${\beta}$entunneln) 화재시간-온도곡선을 적용하여 내화성능을 평가하는 것으로 하였다. ITA(2004)에서 제시하는 기준에 따라 내화성능 시험을 수행한 결과, 콘크리트의 손상을 판단하는 위치인 t=0mm의 최대온도는 $367^{\circ}C$로서 손상한계온도 $380^{\circ}C$(ITA 2004)이하였으며, 철근의 손상을 판단하는 위치인 t=25mm의 최대온도는 $239^{\circ}C$로서 손상 한계온도인 $250^{\circ}C$이하로 나타났다. 실험결과로부터, 25mm두께의 내화패널이 부착된 프리스트레스 슬래브 시험체는 내화성능을 가진 것으로 입증되었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.269-272
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• 2008

구조물의 지진취약도곡선은 임의의 크기를 가진 지진에 대하여 구조물에 어느 규모이상의 손상이 발생할 확률을 의미하는 것으로 구조물의 내진성능평가 및 손실평가 하는데 아주 중요하다. 본 논문은 선진국의 지진취약도 추정기법을 분석하여 국내 실정에 적합한 지진취약도 추정 기법을 확립하기 위한 연구방법론을 제시하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 우선 지진취약도함수의 개발현황을 조사하였다. 그 다음 이러한 평가방법을 국내에 적용하기 위하여 국내의 교량구조물을 분류하였다. 마지막으로는 PSC Box 거더교에 대해서 지진취약도곡선을 평가하였다. 평가 결과 구조물의 분류와 손상상태는 구조물의 손상평가와 지진취약도해석에 아주 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.159-167
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• 2004

본 연구는 최적설계 프로그램에 의해 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하고 이를 다양한 교량 형식에 적용하여 적정 형고비 Span Length to Girder Depth와 교폭에 따른 적정 셀(cell )수를 검토하고 최적설계의 필요성을 알리는데 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는것을 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powell's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 Gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다. 그리고 설계변수의 수렴성과 셀수 지간장 차선수별 최적비용의 상관관계를 도출하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.235-244
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• 2021

본 연구에서는 한계상태설계법에 기반한 교량 평가법을 개발하기 위하여, 공용 중인 교량의 실측실험을 반영하여 적용성을 분석하였다. 예제 PSC Beam 실 교량의 부재 실험 결과로부터 부재의 시험강도를 구하였으며, 재료 시험값으로부터 추정된 통계특성을 적용하여 산정된 저항강도와 시험강도를 비교하였다. 부재의 시험강도와 재료의 변동성을 고려한 저항강도는 동등한 수준으로 계산되어 실측실험의 적합성이 검증되었다. 차량재하시험으로부터 응답보정계수와 동적충격계수를 계산하였으며, 실측실험 결과를 반영한 내하율을 적용하여 현행 교량 평가법과 한계상태설계법 기반으로 산정된 내하율을 비교하였다. 재료 시험값의 통계특성으로부터 추정된 부재 저항강도의 통계특성을 적용하여 실 교량의 신뢰도지수를 계산하였다. 설계기준 개발에 적용한 저항강도 통계특성으로 구한 신뢰도지수보다 실측실험의 통계특성을 적용하는 경우 더 큰 값의 신뢰도지수를 얻었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.222-229
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• 2022

외부 긴장재를 사용하는 PSC I 보는 외부긴장재의 복합 거동으로 해석적인 예측이 어렵다. 이러한 점을 고려하여 단면 보강용 외부 긴장강선의 사용으로 인한 휨 성능을 검증하고, 하중으로 인한 외부 강선의 응력증가량 식을 제안하여 식의 검토를 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 검증을 위해 외부 강선의 유·무에 따른 두 개의 실험체를 제작하여 정적 하중 재하실험을 실시하였다. 실험의 연구 데이터를 비교 분석한 결과, 단면 보강용 외부 긴장강선의 사용으로 인하여 휨 성능이 증가하였다. 또한, 제안한 외부 강선의 응력증가량식을 사용하여 휨 강도를 산정한 결과값과 실험적 데이터를 비교한 결과 두 값이 거의 일치하였다. 결과적으로 단면 보강용 외부 긴장 강선으로 보강한 PSC I 보 휨 성능의 향상을 입증하였고, 제안된 응력증가량 식이 타당하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3A호
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• pp.211-219
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• 2010

고속철도교량의 설계개념은 정적하중에 따른 충격계수를 고려하여 기존 교량 구조물의 강성을 증가시키기 위한 방안을 적용하고 있으며, 전반적인 구조설계 과정은 선진 외국기술에 의존하고 있는 실정이다. 그러나 고속철도(Korea Train eXpress: KTX)의 긴 연장(380 m)과 고속(300 km/h) 주행은 공진현상에 상당한 영향을 미치기 때문에 고속철도교량의 동적증폭계수(DAF) 및 동적성능 평가는 상세한 검토가 필수적으로 수행되어야 할 것이다. 따라서 이 연구에서는 전형적인 PSC 박스 거더 고속철도교량을 대상으로 동적성능을 효율적으로 검토하고자 하며, 합리적인 구조설계를 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 이를 위해, 기존문헌을 토대로 KTX의 하중선도를 고려하여 정적해석을 수행하였다. 또한 다양한 해석변수를 고려하여 KTX의 이동하중을 시계열하중으로 변환하였으며, 변환된 시계열하중을 이용하여 시간이력해석을 합리적으로 평가하였다. 이때, 시계열하중을 산정하기 위한 변수는 KTX의 하중재하 절점간격, 시간증분 및 속도변화를 고려하였다. FE해석 결과를 바탕으로 PSC 박스 거더 고속철도교량의 동적성능을 체계적으로 검토하였으며, 국내외 관련규정에 따라 구조안전성을 정량적으로 평가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.111-120
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• 2001

This paper aims at estimating instantaneous prestress losses by measuring the actual prestress forces in prestressed concrete (PSC) box girder bridges. Measurement were taken to study initial prestress losses such as friction losses and slip losses. A new strain gauge system was developed to measure strains in internal tendons. The system was installed on a total of 20 tendons in a PSC box girder bridges. The variation of prestress forces were monitored during prestressing tendon and after prestress transfer. The prestress losses are also calculated including friction losses and slip losses. The measured data were compared with the theoretical values. The result shows that the measured prestress forces agree well with the theoretical values. It is shown that prestress force of each strand in the same tendon is a bit different. This study also shows that prestress losses of continuity tendons during prestress transfer are significantly different each other, which results from the variety of buttress location and tendon profile. The present study provides realistic information on the estimation of actual prestress forces and losses in PSC box girder bridges.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.183-194
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• 2002

A general procedure to evaluate the sensitivity of design variables to stresses and strains in PSC flexural members is proposed. To accomplish the purpose of this study, long-term losses including creep, shrinkage, and PS steel relaxation are formulated based on the equilibrium states of the deformed sectional geometry. Thereby, the formulation follows the basic steps which consider the fundamental formulas adopted by CEB-FIP, ACI, and KCI rather than the age adjusted effective modulus concept. Twenty-one design variable including the material and geometrical properties of concrete, nonprestressing steel and prestressing steel, and the geometry of the cross section are considered in the sensitivity analysis. The gradients of the stresses and strains needed for the sensitivity assessment are calculated in a closed format. The derived formulation is applied to the T-type section PSC beam with prestressing and nonprestressing steels for the sensitivity analysis. The analytically calculated sensitivity results are compared with those numerically calculated to ensure the validity of the proposed procedure.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.99-106
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• 2007

본 연구에서는 건설비용, 노무비 절감, 공기단축 등의 요구에 대응하기 위해, 일체형 및 분절형 PSC 거더의 구조적인 거동을 평가하는데 연구목적을 두었다. 본 논문에서는 동일한 단면을 갖는 총 3개의 실험체를 제작하였으며, 접합부와 긴장재의 양을 주요변수로 하여 모멘트-처짐 거동을 비교 분석하였다. 첫 번째 거더는 거더를 일체로 제작하여 세 개의 강연선을 배치하였고 두 번째 거더는 5개의 분절된 세그먼트로 제작하여 세 개의 강연선을 이용하여 각각의 세그먼트를 접합하였다. 그리고 세 번째 거더는 두 번째 거더와 같이 분절된 거더로써 추가 강연선을 배치하였다. 수행된 실험의 결과를 분석함으로써 일체형 거더와 분절형 거더의 거동 차이를 알 수 있었으며, 수행된 2차원 비선형유한요소해석은 실험결과와 비교하여 모멘트-처짐 곡선을 비교적 잘 예측하였다.