• Computers and Concrete
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• 제6권6호
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• pp.473-490
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• 2009

This paper presents a new methodology to evaluate the load carrying capacity of deteriorated non-slender concrete bridge pier columns by construction of the full P-M interaction diagrams. The proposed method incorporates the actual material properties of deteriorated columns, and accounts for amount of corrosion and exposed corroded bar length, concrete loss, loss of concrete confinement and strength due to stirrup deterioration, bond failure, and type of stresses in the corroded reinforcement. The developed structural model and the damaged material models are integrated in a spreadsheet for evaluating the load carrying capacity for different deterioration stages and/or corrosion amounts. Available experimental and analytical data for the effects of corrosion on short columns subject to axial loads combined with moments (eccentricity induced) are used to verify the accuracy of proposed model. It was observed that, for the limited available experimental data, the proposed model is conservative and is capable of predicting the load carrying capacity of deteriorated reinforced concrete columns with reasonable accuracy. The proposed analytical method will improve the understanding of effects of deterioration on structural members, and allow engineers to qualitatively assess load carrying capacity of deteriorated reinforced concrete bridge pier columns.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.117-127
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• 2007

이 연구에서는 기둥에 축방향 하중을 받고 있는 강재 상자단면 접합부의 강도를 이론적 해석적 검토를 통하여 평가하였다. 2층 교각구조에서는 기둥에 작용하고 있는 축방향 하중의 영향으로 T형 접합부 강도가 저하되게 된다. 이러한 현상을 검토하기 위해 비선형 유한요소해석을 수행하였고, 실험결과와의 비교를 통하여 유한요소 해석프로그램 및 해석방법의 타당성을 검증하였다. 강재라멘교각 접합부의 설계변수 중 패널존의 폭-두께비 파라메타와 플랜지와 복부판의 단면적비 및 기둥에 작용하는 축방향 하중의 영향을 비선형 유한요소해석을 통하여 검토하였다. 또한 이 연구에서는 축방향 하중의 증가에 따른 T형 상자단면 접합부의 응력분포를 이용하여 이론적인 강도평가식을 유도하였다. 또한 1층 교각 구조의 상자단면 접합부 강도특성과 비교하였다. 결국, 패널존의 폭-두께비 파라메타와 단면적비의 영향을 고려하여 T형 접합부의 강도평가식을 제안하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.555-561
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• 2011

최근 들어 모노레일과 같은 도시철도의 지상화로 콘크리트 교각구조물의 시공이 많아 지고 있다. 이 경우 품질관리 및 재료특성 등의 복합적인 원인으로 교각의 시공중에도 균열이 다수 관찰되고 있다. 본 연구에서는 교각의 시공중 균열발생원인을 분석하고 제어할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 수화열 및 부등건조수축에 의한 균열특성을 파악하기 위해 주요영향인자를 고려한 수치해석을 수행하였다. 해석결과 수일 내에 온도균열이 수십일 내에 부등건조수축에 의한 균열이 발생하였으며 수시간 내에는 침하수축균열로 분석되었다. 균열발생 시기적으로 제어방안은 침하균열의 경우 품질관리, 온도균열의 경우 단위시멘트량 감소, 건조수축균열의 경우 표면보습 상태유지가 현실적이고 효과적인 방법임을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.23-31
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• 2007

건설여건의 변화에 따라 교량구조물의 급속시공에 대한 요구가 늘어나고 있다. 이 논문에서는 하부구조에서 교각의 프리캐스트화를 위한 준정적 실험을 수행하였다. 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 교각 설계의 가장 주요한 항목이 내진성능의 확보에 있다. 7개의 프리캐스트 교각을 제작하였고 주요 실험변수는 긴장재의 양, 프리스트레스트의 크기, 이음부의 위치 및 수로 설정하였다. 실험결과 축방향으로 도입되는 프리스트레스에 의해 작은 횡변위하에서는 일부 손상이 발생하여도 변형의 복원력을 발휘하였지만 소성힌 지구간의 손상이 많은 경우에는 이러한 복원력이 효과를 발휘하지 못하는 것을 확인하였다. 실험을 통해 관찰된 손상의 형태로부터 판단할 때 조립식 교각의 이음부 설계는 기초부와 교각부 사이의 이음부에 대해서 실시되어야한다. 축방향 긴장재의 양은 RC 교각과 강재비를 일치시키는 것은 지나친 설계가 될 수 있고 주어진 하중조건에 대한 P-M 상관도를 만족시키는 수준에서 결정되어야 한다. 변위연성도 평가를 볼 때 프리캐스트 교각에서 횡철근비는 현재의 철근 콘크리트 교각과 동일한 수준에서 확보되어야 요구연성도를 만족할 수 있다. 에너지 소산능력은 강재비가 증가함에 따라 향상되었고 이음부의 수가 많은 경우가 다소 뛰어난 능력을 발휘하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.469-481
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• 2008

연속경간 강합성 플레이트 거더교를 내측 교각 위 부모멘트부에서의 모멘트 재분배 효과를 고려하는 LRFD 비탄성설계법으로 설계하고 탄성설계법에 의한 설계결과와 비교하였다. 탄성 및 비탄성 설계 시에 교량은 3경간 연속교로 가정하였으며 경간비를 4:5:4로 중앙 경간 최대 경간장은 40m-70m를 고려하였다. 설계방법은 AASHTO-LRFD 규정을 적용하였으나 설계활하중은 최근 국내에서 새로이 제안된 활하중을 사용하였다. 탄성설계법으로 최대정모멘트 단면과 내측 교각 위 최대부모멘트 단면을 설계한 후에 내측 교각 위에서의 재분배모멘트를 계산하고 이를 최대정모멘트부의 설계모멘트에 추가하여 최대정모멘트부 단면에 대한 강도한계상태와 사용성한계상태에 대하여 검토하였다. 최대부모멘트부는 탄성설계법으로 구한 강거더 단면의 강재량을 감소시키고 비탄성설계법에 규정한 사용성한계상태 설계요구조건을 검토하였다. 5개의 연속교를 비탄성설계법으로 설계한 결과 최대부모멘트부의 강거더 단면적이 탄성설계에 비해 23% 내외 감소하는 것으로 분석되었다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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• pp.381-388
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• 2000

The steel piers and the concrete-filled steel piers, in spite of reasonable strength, high ductility, small section, and fast construction, have not been considered as the alternatives to the RC piers even in the highly populated urban area where aseismic safety, limited space and fast construction are indispensably required. In this paper, a steel pier and 4 box type concrete-filled steel piers were tested with the quasi-static cyclic loading to estimate the ductility and the strength. Additional devices such as base rib, turn-buckle, and anchor bolted added at the to increase the ductility with minimum additional cost. The result showed that the concrete filled-in steel piers had higher energy absorbtion and strength than steel piers had, but also showed that slight overlooking in the design and fabrication could lead to the abrupt fracture just after small local buckling at the bottom.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.12-18
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• 2015

Bridge piers typically have circular or rectangular shapes without decorative design. Prefabrication for accelerated construction has been widely adopted in bridge structures. Cost for steel formwork is a main restriction of creative irregular shapes. 3D modelling techniques allow creative design of columns and 3D printing provides possibility to minimize the fabrication cost. In this paper, 3D design process of bridge piers was suggested by converting 2D picture into 3D decorative shape. Formwork design using 3D printed panels was also proposed and mock-up tests were conducted. Precast columns need accurate geometry control from fabrication to assembly. Laser scanning and geometry control devices were adopted. Through the digitalized process of design, fabrication and assembly, creative design of structures can be realized in reasonable cost range.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권3호
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• pp.287-309
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• 2012

Precast segmental bridge columns (PSBC) are alternatives for monolithic cast-in-situ concrete columns in bridge substructures, with fast construction speed and structural durability. The analytical tool for common use is demonstrated applicable for seismic performance prediction of PSBCs through experiment conducted earlier. Then the analytical program was used for parameter optimization of PSBC configurations under reversal cyclic loading. Shear strength by pushover analysis was compared with theoretical prediction. Moreover, seismic response of PSBC with energy dissipation (ED) bars was compared with its no ED bar counterpart under three history ground acceleration records. The investigation shows that appropriate ED bar and post-tensioned tendon arrangement is important for higher lateral bearing capacity and good ductility performance of PSBCs.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.51-60
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• 1998

Base isolation is an innovative design strategy that provides a practical alternative for the seismic design of structures. Base isolators, mainly employed to isolate large structures subjected to earthquake ground excitations and to rehabilitate structures damaged by past earthquakes, deflect and absorb the seismic energy horizontally transmitted to the structures. This study demonstrated that the base isolation system may offer effective performance for bridges during severe seismic events through shaking table tests. Two base isolation systems using laminated rubber bearings with and without hydraulic dampers are tested. The test results strongly show that the laminate rubber bearings cause the natural period of the bridge structure increased considerably, which results in the deck acceleration and the shear forces on the deck acceleratino and the shear forces on the piers reduced significantly. The results also demonstrate that the hydraulic dampers enhance the system's capacity in dissipating energy to reduce the relative displacement between the bridge deck and the pier.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.545-550
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• 2007

Due to many advantages such as lightweight, high durability and speedy construction, increasing number of bridges of various girder types are being built recently with glass-fiber reinforced composite deck. A profile of the composite deck, called 'Delta deck', is developed which has 3 trapezoidal cells of 200mm depth. This paper introduces how to develop 'Delta deck' and its application to the world largest composite-deck bridge, which is 300m long and 35m wide and is currently under construction.