• 제목/요약/키워드: PSC beam bridge

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A Simplified Numerical Model for an Integral Abutment Bridge Considering the Restraining Effects Due to Backfill

  • Hong, Jung-Hee;Jung, Jae-Ho;You, Sung-Kun;Yoon, Soon-Jong
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.759-767
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    • 2003
  • This paper presents the simplified but more rational analysis method for the prediction of additional internal forces induced in integral abutment bridges. These internal forces depend upon the degree of restraint provided tc the deck by the backfill soil adjacent to the abutments and piles. In addition, effect of the relative flexural stiffness ratio among pile foundations, abutment, and superstructure on the structural behavior is also an important factor. The first part of the paper develops the stiffness matrices, written in terms of the soil stiffness, for the lateral and rotational restraints provided by the backfill soil adjacent to the abutment. The finite difference analysis is conducted and it is confirmed that the results are agreed well with the predictions obtained by the proposed method. The simplified spring model is used in the parametric study on the behavior of simple span and multi-span continuous integral abutment PSC beam bridges in which the abutment height and the flexural rigidity of piles are varied. These results are compared with those obtained by loading Rankine passive earth pressure according to the conventional method. From the results of parametric study, it was shown that the abutment height, the relative flexural rigidity of superstructure and piles, and the earth pressure induced by temperature change greatly affect the overall structural response of the bridge system. It may be possible to obtain more rational and economical designs for integral abutment bridges by the proposed method.

모노레일 교량의 계획 및 설계 (Planning and Design of Monorail Bridges)

  • 한녹희;유제남;이성민
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1174-1187
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    • 2007
  • 모노레일시스템은 차량외관의 친밀성, 교량 상하부의 슬림한 구조, 저렴한 공사비, 짧은 시공기간 등 미관, 경제성, 시공성에서 다양한 장점이 인정되어 시가지 경량전철의 유력한 대안으로서 여러도시에서 검토 및 제안되고 있다. 또한, 최근에 대구시에서는 도시철도3호선의 시스템으로 모노레일을 채택하여 기본설계를 진행하고 있다. 이러한 국내의 추세에 맞추어 본 고에서는, 해외사례와 현재 수행중인 대구도시철도 기본설계를 중심으로 하여, 모노레일교량의 계획 및 설계에 관한 주요사항을 소개하였다. 먼저, 해외의 모노레일 교량 사례를 분석하였으며, 대구도시철도3호선 기본설계에서 적용하고 있는 주요설계기준을 소개하였다. 또한, 과좌형 모노레일의 대표적인 구조형식인 PSC궤도빔과 강궤도빔에 대하여 계획, 설계 및 제작 방법을 개괄적으로 설명하였다. 본 고의 내용이 모노레일 교량의 계획 및 설계에 관심이 있는 기술자들에게 도움이 되기를 기대한다.

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남북한 도로교 설계트럭하중 분석 (Study on Design Vehicle Loads of South and North Korean Highway Bridges)

  • 한의석;이인근;박선규
    • 한국도로학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.37-45
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    • 2013
  • PURPOSES: This study is to analyze different vehicle load effects for a bridge design of South and North Korea in order to prepare a common design specification and to secure the safety of transportation when the highway bridges of South and North Korea use together. METHODS: Based on the literature review, this study considers vehicle load effects by comparing different characteristics of the standard vehicle and other differences of the bridge design specification between South and North Korea. And structural modeling of three-span continuous PSC Beam Bridge are analyzed and the bridge capacity according different vehicle loads of South and North Korea is evaluated. RESULTS: The result of this study indicates that the bridge capacity and the design vehicle weight of North Korea are smaller than the bridge capacity and the design vehicle weight of South Korea. Also this study demonstrates that the design vehicle array and other characteristics of North Korea are very different than the design vehicle array and other characteristics of South Korea. CONCLUSIONS: It is expected that the outcomes of this study can be useful in the set-up of South-North Bridge Specification because similar previous studies are rarely found.

PSC 거더와 프리캐스트 바닥판간 부착 강도 평가를 위한 실험적 연구 (Experimental Study on Behavior of Bonding between PSC Girders and Precast Decks)

  • 김인규;정철헌;심창수;김성운
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.770-773
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    • 2004
  • The full-width, full-depth precast panel system is very efficient for the rehabilitation of deteriorated decks as well as for new bridge construction.. The horizontal bond strength at the interface between the two interconnected elements is of primary importance in order to achieve composite action. The strength of the bond between the two precast members should be high enough to prevent any progressive slip from taking place. However, the case when both of the interconnected elements are precast members bonded by means of grout, is not currently addressed by KBDC or AASHTO. This is the main impetus for this study. A total 43 push-off tests were performed to evaluate the horizontal bond strength and to recommend the best practice for the system. Test parameters included different interface surface conditions, different amount and different types of shear connectors. The presence of the shear keys at the top surface of the beam increased the interface bond capacity tremendously compared to the bond capacity with a different surface conditions.

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PSC BEAM 교량 공사비 영향요인을 이용한 개략공사비 산정모델 개발 (Approximate Estimating Model for PSC BEAM Bridge Using Influence Factors)

  • 강찬성;임원석;김경민;김경주
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.585-588
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    • 2007
  • 대규모 재원이 투입되는 건설공사의 공사비를 합리적인 방법으로 적정하게 예측하는 것은 사업비 관리 측면에서 필수적이나 국내의 경우, 선진국과 비교하여 상대적으로 공사비 예측 기술이 미흡한 수준으로 사업비 관리를 체계적으로 수행하기에는 미비한 실정이다. 본 연구에서는, 개략공사비 산정모델 개발의 기본방향을 설정하고, 기획 ${\cdot}$ 설계 단계에 대한 개략공사비 산정 모델의 신뢰도 향상을 위한 검증과 데이터 추가분석을 수행하고자 한다. 공사비 예측기술 개발과 사업비 관리 인프라 기반조성을 통하여 건설공사의 품질을 확보하면서 예산 낭비 방지와 국가재원의 효율적 집행이 가능하며, 사업비 관리기술의 경쟁력을 강화하여 건설 산업의 수익성을 재고할 수 있을 것이다.

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Development of framework to estimate environmental loads of PSC beam bridges based on LCA

  • Lee, Wan Ryul;Kim, Kyong Ju;Yun, Won Gun;Kim, In Kyum
    • 국제학술발표논문집
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    • The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.730-731
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    • 2015
  • This study aims at giving the framework to estimate the environmental load at planning and schematic phase. With increasing awareness of environmental issues, the effort to reduce the environmental impacts caused by human activity has been increasingly enlarged. So far most of researches estimating CO2 emissions have analyzed energy consumption based on BOQ (Bills of Quantity) acquired after detailed design. There is also lack of reliability in the estimated environmental impact using the basic unit of a facility at the planning stage, because it uses a limited specific section of historical data. Thus, this study is targeted at developing framework to assess reliable environmental loads based on information available at project early phases by making case-bases from historical design information on PSC Beam Bridge. Historical database is built on the basis of the LCA (Life Cycle Assessment) and in order to set input information for estimating model, the literature about information in an early project phase are reviewed. Using the information available in the planning and schematic design stage, the Framework is presented to estimate the environmental load in an early stage in the project. Developing an environmental load estimation model in accordance with the Framework presented in this study, it is expected that the environmental load in the initial project phase can be estimated more quickly and accurately.

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정적해석에 의한 표준적인 P.S.C거더 교량의 적정 가로보 수에 관한 연구 (A Study on the Optimal Number fo Cross Beam of Standard P.S.C Girder Bridge by Static Analysis)

  • 최창근;김경호;김재범
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.43-55
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    • 2001
  • 본 논문에서는 현행 표준적인 P.S.C거더 교량의 적정 가로보 수를 위한 매개변수 연구를 수행하였다. 교량의 길이는 P.S.C거더교로서 국내에서 가장 흔히 사용되는 30m의 단순교를 채택하였다. 교량의 해석방법으로는 상부의 슬래브와 거더를 효율적으로 모델링하기 위하여 정밀해석법인 유한요소법을 사용하였다. 본 연구에서 사용된 매개변수로는 크게 두 가지로 분류되는데, 하나는 사용된 가로보의 개수이고 다른 하나는 교량의 사각(Skew)이다. 상부 슬래브는 쉘 요소와 빔 요소를 연결하는데 효율적인 회전자유도를 가지는 쉘 요소로 모델링 하였다. 슬래브와 거더의 중심축이 이격되어 있는 문제를 정확히 고려하기 위하여 편심보 요소를 사용하였다. 해석 모델은 가로보가 각각 7,5,3개 있는 경우를 선정하였다. 이러한 조건하에서 정적 해석을 수행하여 최대 휨모멘트, 전단력, 비틀림 모멘트값을 구하여 현행 시방서에서 규정된 극한치를 만족하는지 검토하였다. 검토결과 현재 사용되고 있는 P.S.C거더 교량에서의 가로보 개수는 과다한 것으로 판단되며 경제적인 설계를 위하여 가로보의 개수를 줄일 수 있을 것으로 제안하였다.

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외부 후긴장된 PSC보 교량의 해석방법 (Analysis of PSC Beam Bridges Strengthened by External Post-Tensioning Method)

  • 김광수;박선규;김형열;전찬기
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.399-404
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    • 1999
  • An improved finite element modeling technique is proposed for the assessment of load carrying capacity partilly prestressed concrete beam bridges. Based on the finite element method of analysis, shell and frame elements are utilized to model the slab and beams of the superstructure, respectively. In the modeling of superstructure, the emphasis is placed on the use of rigid link between the middle surface of slab and mid-plane of beam. This paper also includes the comparision of three different equations that used in the calculation of effective moment of inertia for the partially prestressed concrete beams. Numerical analysis is performed for the unstrengthened and strengthened bridges. The obtained results are compared with those of load test for a prototype bridge. Agreement with the numerical solutions by using the proposed method and load test results is generally excellent.

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스트럿-타이 모델을 이용한 PSC 박스거더 교량의 End Diaphragm의 설계 연구 (Design of End Diaphragms in PSC Box Girder Bridges Using a Strut-and-Tie Model)

  • 이창훈;윤영수;이만섭;김병석
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.961-966
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    • 2003
  • In recent, the design of diaphragm which is representative disturbed region in PSC box girder bridge have been performed according to the empirical method or beam theory. But, these methods couldn't be described the behavior of the end diaphragm, and placed reinforcements accurately. As the compressive stress transferred by the web concentrated on the lower parts of diaphragm, it was demonstrated that the basic assumption of 2-D strut-and-tie model for the diaphragm that the compressive stress acts on the upper parts of the diaphragm is wrong. Meanwhile, in this research, after analyzing the variables of end diaphragm, the 2-D strut-and-tie models appropriate to each cases are proposed. And, the problems of 2-D strut-and-tie model were analyzed, so 3-D strut-and-tie model is proposed as well. There is no codes which include the demonstration of safety of 3-D strut-and-tie model. Hence, for nodes, the stresses at the elements which included the singular node in strut-and-tie model were investigated using the finite element analysis. And, the stress states of strut has one direction, so effective stresses were considered at the stage, dimensioning of the model. From the results, 3-D strut-and-tie model could predict the behavior of end diaphragm accurately, and design of reinforcement could be performed economically.

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PSC Beam교 환경부하량 추정을 위한 인공신경망 모델 적용 연구 (Application of Artificial Neural Network Model for Environmental Load Estimation of Pre-Stressed Concrete Beam Bridge)

  • 김의왕;윤원건;김경주
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.82-92
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    • 2018
  • 건설사업 초기단계가 환경부하량의 절감 가능성에 큰 영향을 미친다는 것을 감안한다면, 효과적인 의사결정을 지원할 수 있는 시스템을 초기에 구축하고 활용하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 기본적인 설계 요인들을 고려하여 초기 설계단계에서 활용될 수 있는 환경부하량 산정 모델을 구축하였다. 이 모델은 인공신경망 기법을 활용하고 설계단계 업무가 진행됨에 따라 얻을 수 있는 가용정보 수준을 고려하여 기획단계 적용 모델(ANN-1)과 기본 설계단계 적용 모델(ANN-2)로 구분하여 환경부하량을 산정하도록 구축되었다. 모델의 실험결과 ANN-1, ANN-2모델의 절대평균오차율과 표준편차는 각각 11.19% / 5.30% 및 9.59% / 3.09%로 높은 신뢰성을 갖는 것으로 나타났다. 본 모델은 프로젝트 초기단계별 기초적인 가용정보만을 활용하여 신속하고 정확하게 환경부하량을 추정하고 합리적인 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.