• 한국철도학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.467-472
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• 2006

This paper deals with the applicability of long-gauge deformation fiber optic sensors (FOS) to prestressed concrete structures. A main motivation is the desire to monitor the deflection of the railway bridges without intervenes of the signal intensity fluctuations. A 25 m long, 1.8 m deep PSC girder was fabricated compositely with 22 cm thick reinforced concrete deck. Two pairs of 3 m long-gauge sensors are attached to the prestressed concrete girder with parallel topology. Using the relationship between curvature and vortical deflection and the quadratic regression of curvatures at the discrete point, it is possible to extrapolate the deflection curve of the girder. The estimated deflection based on the developed method is compared with the results using conventional strain gauges and LVDTS. It has been demonstrated that the proposed instrumentation technique is capable of estimating the vertical deflection and neutral axis position of the prestressed concrete girder up to weak nonlinear region.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집(II)
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• pp.1157-1162
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• 2000

Transverse stress and longitudinal crack which are induced by temperature difference in box-girder sections and slab of which box-girder is composed have an important effect on endurance and economical efficiency of bridges. The study on longitudinal behavior of bridges which are subject to thermal load is reflected on the design of bridges. But, the study on transverse behavior of bridges has been performed just recently in foreign countries of finding the cause of longitudinal crack and in Korea, has not been tried in spite of large temperature variance due to geographical condition. This study examines temperature distribution feature in box-girder sections and bridge behavior due to thermal load, with measuring temperature distribution and stress of PSC box-girder bridge which is being constructed actually, and investigates appropriateness of design thermal load of highway bridge design code.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.102-110
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• 2023

국내 고속도로 교량 중 가장 많은 비중을 차지하고 있는 PSC-I 거더교의 최근 10년간 정밀 안전진단 데이터의 상태등급을 분석한 결과 41.3%가 C등급으로 나타났다. 노후화되는 교량이 증가함에 따라 선제적 관리가 중요시되고 있다. 바닥판과 거더는 손상 및 열화 발생 시 교체 주기가 길어 교량의 서비스 및 노후도에 미치는 영향이 매우 크다. 또한 신축이음과 교량받침 등의 장치 손상 발생 비율도 높아 교량 부재에 미치는 영향에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 단경간 및 다경간 대표 PSC-I 거더 교량을 선정하여, 교량의 주요부재 및 부재 장치의 단일손상과 바닥판의 열화가 결합된 이종손상 시나리오를 정의하였다. 이종손상이 발생한 경우 단일손상이 발생한 경우보다 균열 발생 면적이 증가하였으며, 단경간 교량의 경우 교량받침 손상으로 인해 거더 균열 분포가 크게 확산되었으며, 다경간 교량의 경우 신축이음 양면손상으로 인해 바닥판의 균열분포가 크게 확산되었다. 이를 통해 교량 장치 손상이 발생하였을 때, 신속한 보수 및 교체가 이루어지지 않으면 손상 발생과 손상 확산으로 2차 피해를 유발할 수 있어, 바닥판 및 거더의 응답에 대한 지속적인 관찰과 대응이 필요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.433-439
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• 2007

본 연구는 하나의 프리캐스트 거더를 분할하여 세그먼트로 각각 공장에서 제작하여 현장으로 운반한 후 포스트텐션 방식으로 체결하여 가설하는 분절공법으로 제작된 철도교 조립식 콘크리트 박스 거더의 정적 성능을 검증하고자 한다. 길이 20m의 실물 조립식 콘크리트 거더를 3등분으로 분절하여 제작한 후, 정적 성능 검증을 위해 같은 제원의 일체 거더와 동일한 조건에서 재하 실험을 수행하였다. 분절 거더 및 일체 거더에 대해 중앙 처짐, 단부 회전각, 균열 양상 등을 비교하였다. 또한 분절 거더의 접합부 거동을 모니터링하기 위해서 수직 상대 변위 및 수평 상대 변위를 최대 재하 하중까지 측정하였다. 분절 거더의 처짐은 육안으로 균열이 감지되는 균열하중 이상부터 일체 거더보다 상대적으로 크게 발생하고 있음을 알 수 있었다. 그러나 분절 거더는 균열하중에 도달하기 전까지 일체 거더와 동일한 거동을 보였다. 또한 분절부의 전단변형 여부를 조사하기 위한 수직 및 수평 상대 변위를 측정한 결과, 최종 재하 하중까지 전단에 의한 변형이 발생하지 않고 있음을 확인하였다. 또한 각 하중단계 별로 비교한 균열 양상은 분절 거더가 일체 거더와 같이 휨에 의한 사인장균열의 형태로 파괴가 진행되고 있음을 보였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.175-185
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• 2006

본 연구는 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하는 최적설계 프로그램을 이용하여 다양한 변단면 거더유형을 가진 등경간 및 부등경간 거더교에 대하여 최적설계를 수행하였다. 또한 각 변단면 거더유형에서 산출된 최적의 긴장재 배치에 관하여 연구함으로서 향후 복잡한 구조물에 대하여 더욱 적절한 긴장재의 배치형태에 대한 방향을 제시하고자 하는데 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는 것을 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.

• 한국철도학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.30-39
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• 1998

The functions of diaphragms at abutments and piers of PSC box girder railway bridge are to transfer forces from the superstructure onto bearings or columns and to stiffen the superstructure cross-section against in -plane deformation. Due to stress disturbance at diaphragm, the design for the diaphragm using conventional design method is relatively irrational than those for other structural members. And, due to contribution to boundary condition of deck slab by the diaphragm, the behavior of deck slab near the diaphragm is different from that of the deck slab obtained from two dimensional analysis of the bridge, which is basis for the design of deck slab. In this paper, three dimensional behavior of deck slab near the diaphragm of prestressed concrete (PSC) box girder railway bridge constructed by the precast span method are analyzed by using three dimensional finite element modeling and using the strut-and-tie model design of the diaphragm are presented. The modeling techniques used in this paper can be applied effectively to examine the causes of cracks at deck slab near diaphragm and to design diaphragm rationally.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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• pp.519-524
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• 1999

A bulb-tee sectioned girder is proposed for long span bridge exceeding 40 meters. The proposed bulb-tee girder is developed by non-linear analysis process. This study investigates the structural behavior and efficiency of proposed bulb-tee sectioned girder using 1/2 scaled prototype beam specimen. Three specimens are tested under three point static loading system. The crack patterns, failure mode and ultimate load capacity of each specimen are reported in this paper and they are compared to each other.

• 한국해양공학회지
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• 제24권1호
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• pp.123-132
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• 2010

This paper presents a prestress-loss monitoring technique for prestressed concrete (PSC) girder structures that uses a vibration-based system identification method. First, the theoretical backgrounds of the prestress-loss monitoring technique and the system identification technique are presented. Second, vibration tests are performed on a lab-scaled PSC girder for which the modal parameter was measured for several prestress-force cases. A numerical modal analysis is performed by using an initial finite element (FE) model from the geometric, material, and boundary conditions of the lab-scaled PSC girder. Third, a vibration-based system identification is performed to update the FE model by identifying structural parameters since the natural frequency of the FE model became identical to the experimental results. Finally, the feasibility of the prestress-loss monitoring technique is evaluated for the PSC girder model by using the experimentally measured natural frequency and numerically identified natural frequency for several prestress-force cases.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5A호
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• pp.823-832
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• 2006

PSC 합성거더교의 사용성을 만족시키기 위해서는 사용하중 상태에서 구조물에 발생하는 응력과 변형을 정확히 예측하는 것이 필수적이다. 응력과 변형은 콘크리트의 건조수축과 크리프, 그리고 긴장재의 리락세이션에 의한 영향으로 시간에 따라 연속적으로 변화된다. 시간의존적인 영향의 중요성은 전체 구조가 일시에 제작되는 경우보다 단계별로 시공되는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 구조물에서 더욱 커진다. 본 연구에서는 기존 30 m PSC거더 표준단면을 이용한 PSC 합성거더교에 대해 긴장력 도입시기와 콘크리트바닥판 타설시기의 변동성을 고려한 장기거동해석을 수행하였다. 단순교와 연속교에 대해 시공단계별 장기거동 해석을 위한 PSC 합성거더교 전용해석프로그램을 개발하였으며 이를 이용하여 변수해석을 수행하였다. 시공단계별 변수해석결과를 토대로 PSC 합성거더교의 장기거동특성과 현행 프리스트레스 감소량과 관련된 현행규정의 적용한계성을 분석하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.325-330
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• 2010

현행 토목 설계분야에서는 BIM(Building Information Modeling)기반의 3차원 객체모델의 활용이 미미한 수준이다. 본 논문에서는 철도교량의 상부구조인 PSC 박스거더에 대하여 BIM기반의 3차원 객체 모델을 구성하였으며, 모델의 기초구성은 파트(Part)모델로 되어있다. 파트(Part)모델은 여러 가지 단위 모델 중 최소 단위이며, 이것은 설계대상 구조물의 특성을 반영하여 계층구조를 가진다. 3차원 객체 모델은 설계자의 설계변경의도를 신속하게 반영할 수 있어야 한다. 실제 설계과정에서는 반복적인 설계변경이 발생할 수 있기 때문이다. 이를 위하여 설계변수를 파라미터로 구분을 하였으며 그 파라미터들은 3차원 객체모델의 정보와 연계되어 있기 때문에 설계 변경에 신속하게 대응할 수 있다. 이 연구에서 우리는 3차원객체 모델을 토목설계분야에 활용하여 얻을 수 있는 이점을 고찰하였다. 또한 PSC 박스거더의 3차원 객체 모델의 효율적인 적용방안을 제시하였다.