본 논문에서는 PSC 사장교의 시간 의존적 효과가 시공단계 및 극한 거동에 미치는 영향을 파악하기 위하여 재료 비선형, 시공단계별 시간 의존적 해석 및 변화하는 구조시스템에서의 기하 비선형해석 등을 포함한 비선형해석 방법을 제시하였다. 이를 위해 Spacone(1998)이 제안한 유연도법에 근거한 파이버 보-기둥요소를 사용하였으며, 건설기술연구원에서 새롭게 개발한 범용 유한요소해석 프로그램 HFC에 사용자 정의된 요소를 추가하여 사용하였다. 검증대상 교량에 대한 시간 의존적 효과를 고려하여 해석한 결과 시공단계에서의 처짐은 시간 의존적 효과를 고려하지 않은 경우보다 매우 크게 나타났으며, 극한거동에서는 시간 의존적 효과를 고려한 경우 더 작은 처짐에서 교량이 파괴되는 것으로 나타났다.
Kim, Jeong-Tae;Yun, Chung-Bang;Ryu, Yeon-Sun;Cho, Hyun-Man
Structural Engineering and Mechanics
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제17권3_4호
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pp.467-482
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2004
One of the uncertain damage parameters to jeopardize the safety of existing PSC bridges is the loss of the prestress force. A substantial prestress-loss can lead to severe problems in the serviceability and safety of the PSC bridges. In this paper, a nondestructive method to detect prestress-loss in beam-type PSC bridges using a few natural frequencies is presented. An analytical model is formulated to estimate changes in natural frequencies of the PSC bridges under various prestress forces. Also, an inverse-solution algorithm is proposed to detect the prestress-loss by measuring the changes in natural frequencies. The feasibility of the proposed approach is evaluated using PSC beams for which a few natural frequencies were experimentally measured for a set of prestress-loss cases. Numerical models of two-span continuous PSC beams are also examined to verify that the proposed algorithm works on more complicated cases.
A existing design method of PSC girder bridges, according to total service loads, stress required tendon force at a time. Because this design method increases beam depth, design of long span is difficult. However, As UC girder stressing at difficult loading stages reduces sectional depth of PSC girder, both design and operation of long span bridges is possible. so, this study analyzes the effect of design parameter (Girder Strength, Girder Spacing, Span Length, Joint Strength) on the beam depth of IPC girder continuous bridges, and shows sectional depth of UC girder for design of long span bridges. According to analysis, when a continuous bridges of same length span is at strength of joint over strength of girder of 600kg/$cm^{2}$, a change of beam depth is observed and when a continuous bridges of different span length is at strength of joint below strength of girder of 600kg/$cm^{2}$, a change of beam depth is observed. In two case, a change of beam depth is mostly observed over strength of girder of 350kg/$cm^{2}$ according to analysis of deflection data, a continuous bridges of IPC girder is nearly satisfied.
본 연구는 토목공사의 설계, 시공업무에 자재정보 이용 방안 연구를 목적으로 한다. 본 연구 내용 및 결과는 교량공사에 대한 객체지향 DB 적용, 및 토목자재정보의 객체지향 DB 이용방안으로 구분할 수 있다. 첫째, 교량공사에 대한 객체지향 DB 적용은 1) 도로사업 작업분류의 작업 단위를 객체로 구성하고, 각 객체는 수량산출 내역의 자재정보를 데이터로 구성. 2) PSC BEAM 교량의 상부 및 하부 구조에 대한 객체지향 DB를 구성, 3) REVIT Structure 로 3D 교량 Prototype를 개발하여 자재이용 방안을 연구함. 둘째 토목자재정보의 객체지향 DB 이용방안은 설계업무 2D 도면 제작, 재료 표 작성, 구조해석 등, 시공업무, 자재선정, 자재구매, 공정관리, 및 유지관리에 이용가능성을 확인하였다, 본 연구의 결과를 교량공사 전체에 시험적용 및 추가 연구를 수행하여 결과의 신뢰성을 확보를 제안한다.
A case study is conducted by between using 3D integrated automatic design software(ABeamDeck, AAbutPier) and using autocad without program to validate the method. As a result, there are many profits introducing the 3D design in the construction, especially, to make up for defect of existing design method. 3D design will enhance the efficiency of construction tasks by supporting a system of sharing and exchanging information throughout all the stages of construction, from design, production and installation to maintenance.
클램프 조인트를 이용하여 도로교 바닥판에 적용하기 위하여 실물 크기의 보 공시체를 이용하여 피로 내구성 실험을 수행 하였다. 실제 바닥판에서 발생하는 응력 상태를 가정하여 조인트 부에 주로 전단력이 작용하는 공시체(RC Type), 휨모멘트가 주로 작용하는 공시체(PSC Type), 순전단 타입공시체 3종류에 대해서 내구성 평가를 실시하였다. 클램프 조인트의 보 공시체에 대한 휨/전단 피로 실험의 결과 현행 설계 하중 레벨에서는 클램프 조인트는 루프 철근의 겹침길이에 상관없이 충분한 피로 내구성을 가지고 있다. 또한, 반복하중에 의한 피로 내구성 실험에 있어서도 조인트부의 강성 저하에 의한 변형을 고려하여 조인트 폭은 1.5D 이상으로 하면 충분한내구성이 있다는 결과를 얻었다.
강합성 소수 거더교에 적용되는 장지간 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 바닥판에 대해 정적재하실험을 수행하였다. 장지간 바닥판의 구조거동의 평가를 위해서는 바닥판 지간(교축직각방향 길이)이 긴 만큼 충분한 교축방향의 길이를 갖는 실험체 모델을 대상으로 해야 하는데, 이러한 실험체 크기는 운반, 실험공간 등의 제약으로 인해 실제 장지간 바닥판의 크기로 구조거동을 평가하는데 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 바닥판 실험체의 교축방향 길이를 감소시키고, 실제 장지간 바닥판 크기에 대한 교축방향의 바닥판 강성을 실험체 모델에 모사하기 위해 보강재(H-beam)를 적용하는 방법을 제안하였으며, 이를 통해 장지간 바닥판의 파괴거동과 구조성능을 평가하였다.
We come to know that recent seismic design is used in the railway bridge design by several analysis methods. The result of the analysis in each method is very different from each other, so very weak structures or very exaggerated structures are designed for earthquake. In this paper, by conducting seismic analysis of 25m PSC beam bridge mainly used in railway bridge, we compared and analyzed the difference of the result of the analysis methods. As a result, we could find that moment varies from $53\%\;to\;151\%$ depending on geometrical shape of bridge or seismic analysis method.
고가의 혼화재 투입 없이 원심성형 공정 활용으로 콘크리트의 수밀성 증대를 통한 콘크리트 압축강도가 100MPa급인 초고강도 프리스트레스 각형보를 개발하였다. 피암터널 상부구조로 개발된 원심성형 각형보를 지역 소하천의 라멘교에 시공하였으며, 본 연구에서는 정적재하시험을 통하여 계측한 결과와 대상 구조물의 수치해석 결과를 바탕으로 비교, 분석하여 원심성형 각형보 라멘교의 공용내하력과 안전성을 평가하였다. 본 교량의 정·동적 재하시험과 수치해석 결과가 유사하게 나타났으며 원심성형 각형보의 거동을 잘 모사하는 것으로 확인되었다. 합성 라멘교를 구성하는 모든 원심성형 각형보는 설계활하중 하에서 충분한 내하력을 확보하는 것으로 평가되었고 안전성을 확보하여 구조적인 신뢰성을 입증하였다.
In this paper, a new splicing method was applied to design the girder section of bridges with the span length of 25m, 30m, 35m, 40m and 45m. A U-type precast prestressed section was also determined for each bridge. Additionally, the sectional area, beam depth and Guyon's efficiency factor of the spliced U-type sections in each span were analyzed in comparison with the present I-type PSC bridges. As a result, in spite of an increase of 31%∼50% in the sectional areas compared with the I-type precast girders, the spliced U-type the beam depth of the spliced U-type girder was designed as 2,050 mm compared with the I-type precast girder of 2,600mm in a 40m span bridge. The sectional efficiency factors of the spliced U-type sections were analyzed as 0.76∼0.99. It shows that the spliced U-type sections ar of a superior structural efficiency in contrast to the average sectional efficiency factor of 0.66 value in the I-type girders.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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