• Earthquakes and Structures
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• 제11권4호
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• pp.681-699
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• 2016

Steel box girders have two webs and two flanges on top that are usually connected with shear connectors to the concrete deck and are also known as tub girders. The end diaphragms of such bridges comprise of a stiffened steel plate welded to the inside of the girder at each end. The diaphragms play a major role in transferring vertical and lateral loads to the bearings and substructure. A review of literature shows that the cyclic behavior of diaphragms under earthquake loading has not been studied previously. This paper uses a nonlinear finite element model to study the behavior of the end diaphragms under gravity and seismic loads. Different bearing device and stiffener configurations have been considered. Affected areas of the diaphragm are distinguished.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.522-530
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• 2003

Generally, diaphragms are installed in the box girder to prevent or decrease the distortion of the cross section. In engineering practice, diaphragms are spaced in 5m intervals without reasonable basis. the usual diaphragm type is solid-plate type. It is considered to be noneconomical design to the almost design engineers. In this paper, the parametric study was performed to present the design proposal about the diaphragm stiffness and spacing only in the single cell box girder. For that, the distortional warping normal stress, bending normal stress and transverse bending normal stress were analyzed using finite element program 'SMB' for the accurate structural analysis.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1279-1286
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• 2010

This paper deals with the influence on the dynamic response of I-type girder railway bridge with high-speed electric multiple unit(HEMU) train load. This bridge system which has six I-girder and several cross beams, is modeled with plate and frame elements. And the upper slab is assumed to be fully connected with girders using rigid rinks. Span lengths, types of vehicle and running speeds are selected as parameters for analyses. For more exact analysis, it was adopted that 3-dimensional section of bridge models was produced by the assumed design wheel loads of HEMU vehicle at 200~350 km/hr speeds. Dynamic vertical deflections, dynamic amplification factors and vertical accelerations of bridges having 30 and 35 m span length were investigated and compared with the limit values specified in various national railway bridge specifications.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.133-144
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• 2003

Generally, diaphragms are installed in the box girder to prevent or decrease the distortion of tile cross section. In engineering practice, diaphragms are spaced in 5m intervals without reasonable basis. ANd the usual diaphragm type is solid-plate type. It is considered to be noneconomical design to the almost design engineers. In this paper, the parametric study was performed to present the design proposal about the diaphragm stiffness and spacing only in tire single cell box girder. For that, the distortional warping normal stress, bending normal stress and transverse bending normal stress were analyzed using finite element program 'SMB' for the accurate structural analysis.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.520-526
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• 2019

플레이트 거더교에서 I형은 매우 경제적인 단면으로 넓게 적용되고 있으며 지금까지 복합적층의 패널, 폐단면 리브로 보강된 곡판, 새로운 형태의 리브, 새로운 형식의 강박스거더 압축플랜지 개발 등의 좌굴거동에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 하지만 이는 I형 거더의 복부판에서 발생한 국부좌굴의 원인을 정확하게 분석하는데 한계가 있었다. 따라서 본 논문에서는 실제 적용된 I형 거더의 복부판이 도로교설계기준에서 제시하는 최소두께 기준의 만족여부와 보강전과 후에 대하여 유한요소해석 프로그램 LUSAS 17.0을 사용하여 모델링하고 고정하중과 활하중에 대한 선형탄성 좌굴 해석을 수행 후 좌굴발생의 원인을 분석하였다. 보강 전은 1mode의 고유치(λ₁) 값이 0.7025로 임계좌굴하중이 작용하중보다 작아 좌굴이 발생하였지만 보강 후는 거더 지점부의 복부판에 수직 및 수평보강재를 추가함에 따라 여기에 Nodal line이 형성되고 좌굴에 대한 저항강도가 증가하여 1mode의 고유치(λ₁) 값이 1.5272로 좌굴하중에 대한 안정성을 확보한 것으로 분석되었다. 또한 지점부의 좌굴 흔적을 개선하기 위해 복부판의 일부에 덧댐판을 추가한 보강방안에 대한 좌굴해석 결과 1mode의 좌굴이 복부판의 지점부가 아닌 중앙부에서 발생하였고 고유치(λ₁)값이 3.5299로 보강 후보다 2배 이상 커서 향후 지점부의 복부판 보강방안으로는 효과적일 것으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.187-196
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• 2003

현재 까지도 철도교의 내하력 평가는 일반적으로 허용응력 판정법(Working Stress Rating, WSR)에 의해 수행되고 있다. 그러나 WSR 방법은 구조물, 하중 등의 여러 요인에 의한 불확실성을 고려하지 못한다는 단점이 있으며, 이러한 재래적인 내하력 평가법의 불완전성을 해결하기 위하여 신뢰성에 기초한 내하력 평가법의 개발에 대한 여러 연구가 수행되어오고 있다. 한편, 최근에는 실용적인 내하력 평가방법이라 할 수 있는 등가내하력 평가법이 제안되었다. 보다 효율적인 등가내하력 평가를 위한 가장 중요한 요소는 무엇보다 한계상태 함수에 적용되는 확률변수(저항 및 하중 관련 변량)에 대한 불확실성이 합리적이고 실제적으로 추정되어야 한다는 것이며, 특히 활하중에 대한 불확실성은 다른 확률변수보다도 중요하게 다루어 져야 보다 신뢰도 있는 해석이 된다. 본 연구에서는 하중에 대한 불확실성의 합리적인 적용을 위해, 교량의 상시 계측 데이터로부터 추정한 하중관련 불확실성을 보다 합리적으로 적용할 수 있는 한계상태모형을 이용하여 등가내하력 평가법을 개선하였으며, 기존의 내하력 평가법들과의 비교를 통하여 개선된 등가내하력 평가방법에 대한 적용성을 검증하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권3호
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• pp.347-362
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• 2024

Controlling vibrations and noise in steel box girders is important for reducing noise pollution and avoiding discomfort to residents of dwellings along bridges. The fundamental approach to solving this problem involves first identifying the main path of transmission of the vibration energy and then cutting it off by using targeted measures. However, this requires an investigation of the characteristics of flow of vibration energy in the steel box girder, whereas most studies in the area have focused on analyzing its single-point frequency response and overall vibrations. To solve this problem, this study examines the transmission of vibrations through the segments of a steel box girder when it is subjected to harmonic loads through structural intensity analysis based on standard finite element software and a post-processing code created by the authors. We identified several frequencies that dominated the vibrations of the steel box girder as well as the factors that influenced their emergence. We also assessed the contributions of a variety of vibrational waves to power flow, and the results showed that bending waves were dominant in the top plate and in-plane waves in the vertical plate of the girder. Finally, we analyzed the effects of commonly used stiffened structures and steel-concrete composite structures on the flow of vibration energy in the girder, and verified their positive impacts on energy regionalization. In addition to providing an efficient tool for the relevant analyses, the work here informs research on optimizing steel box girders to reduce vibrations and noise in them.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 1998년도 창립기념 춘계학술대회 논문집
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• pp.548-555
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• 1998

The influences of high speed train on the dynamic responses of steel composite railway bridges are investigated. The bridge system which has two Ⅰ-girder and several cross beams is modeled with plate and frame elements. With assumption of concrete slabs ate fully connected with steel girders, the offset between slabs and girders is modeled using rigid link. The track system is modeled using beams on elastic foundation theory. And, the TGV train is modeled in 2-dimension considering bouncing and pitching motion. And, braking action of vehicle is considered using speed dependent braking function. To investigate the behavior of bridges due to moving trains, parametric studies are performed.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권4호
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• pp.429-443
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• 2018

Fatigue is a principal failure mode for steel structures, and it is still less understood than any other modes of failure. Fatigue life estimation of metal bridges is a major issue for making cost effective decisions on the rehabilitation or replacement of existing infrastructure. The fatigue design procedures given by the standard codes are either empirical or based on nominal stress approach. Since the fatigue life estimation through field measurements is difficult and costly, more researches are needed to develop promising techniques in the fatigue analysis of bridges through Finite Element Analysis (FEA). This paper aims to develop a methodology for the Fatigue life estimation of railway steel bridge using FEA. The guidelines of IIW-1823-07 were used in the development of the methodology. The Finite Element (FE) package ANSYS and the programming software MATLAB were used to implement this methodology on an Indian Railway Standard (IRS) welded plate girder bridge. The results obtained were compared with results from published literature and found satisfactory.

• 한국방재학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.105-113
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• 2002

강합성 교량은 자중의 감소, 강성의 증대, 장지간의 적용 등의 재료적 특성에 힘입어 1920년대 이래로 사용되어져 왔다. 그러나 연속교의 경우 내부지점부에서 발생하는 부모멘트로 인하여 콘크리트 부분에 균열이 생기고 콘크리트의 건조수축이나 Creep으로 인한 문제들이 제기 됨에 따라 슬랩앵커를 이용한 부분합성교량이 제기 되었다. 부분합성의 경우 어느 정도의 슬립을 허용하여 이러한 문제를 극복할 수 있다. 본 연구에서는 슬랩앵커의 탄성구간에서의 초기 강성값을 실험을 통하여 알아내고, 단순지지인 경우와 연속교의 경우에 대하여 범용 프로그램을 이용하여 슬래브와 강재를 연결시키는 조인트 요소의 강성값을 변화시켜 전단연결재의 강성값에 따른 합성정도와 내부지점부의 콘크리트 슬래브의 인장응력이 어떤 변화양상을 나타내는지 파악하고자 한다.