• Steel and Composite Structures
• /
• 제3권1호
• /
• pp.65-73
• /
• 2003

A higher level of engineering standard in the field of construction, is the use of prestressing in building structures. The concept of prestressing steel structures has only recently been widely considered, despite a long and successful history of prestressing concrete members. Several analytical studies of prestressed steel girders were reported in literatures, but much of the work was not studied with reference to the optimal design and behaviour of the prestressed steel plate girder. A plate girder prestressed eccentrically, will behave as a beam-column, which is subjected to axial compression and bending moment which will cause the beam to buckle out. The study of buckling of the prestressed steel plate girder is necessary for stability criteria. This paper deals with the stability of prestressed steel plate girder using concept of "Vlasov's Circle of Stability" under eccentric prestressing force.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.41-50
• /
• 2005

Steel -Concrete Composite two girder railway bridges applying high performance steel with extra thick plate have economic and aesthetic advantages due to the simplification of manufacturing and construction process. However, steel bridges are seldom adopted in domestic railway bridge, since steel bridges are not efficient as R.C bridges considering dynamic characteristics and noise, etc. While highway bridges do not have lower horizontal bracing and larger interval of diaphragm cross beam, railway bridges install lower horizontal bracings to control the torsion due to heavy eccentrical line load. Accurate finite element analysis were performed with the parameters of existence of bracing and bracing shape, with the cross beam interval and stiffness, etc. To find out the effects of secondary members such as horizontal bracings and diaphragms, static md dynamic analysis have been performed by using finite element method. In this study, few member plate-girder bridges are analyzed with variable span lengths to examine the dynamic behavior and limits of damping. And though lateral bracings are members against torsion, but lateral bracing's absence is no big problem. Time history analysis using mode superposition method makes proof of this result.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제10권3호통권36호
• /
• pp.437-449
• /
• 1998

합성형구조에서 콘크리트와 강재가 일체로 거동하기 위해서 전단연결재는 충분한 강성과 강도를 지니고 있어야 한다. 만약 콘크리트와 판형의 경계면에서 수직 또는, 수평방향으로 미끄러짐이 발생하지 않는다면 전단연결재는 무한강성으로 표현되어지고, 이상적으로 완전합성거동을 하게 된다. 그러나, 모든 전단연결재는 어느 정도의 범위내에서 유연성을 가지게 되며, 항상 불완전합성작용을 하게 된다. 본 논문에서는 3가지 방법에 의해서 불완전합성작용을 하는 합성형을 해석하는 실용적인 방법에 대하여 연구하였다. 미분방정식의 일반해로부터 유도된 강도매트릭스법과 경계부분의 스프링상수를 뼈대구조로 대체한 유한요소법, 가상일의 원리를 이용한 유한요소법의 3가지 방법에 의하여 합성형의 처짐특성을 고찰하였다. 또한, 불완전합성형에서 단면특성과 전단연결재의 스프링상수를 이용하여 합성형의 합성정도를 추정할수 있는 간이법을 제시하였다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제13권2호
• /
• pp.155-168
• /
• 1997

격자지보는 NATM에서 터널굴착 후 곧바로 설치되는 강지보재의 한 종류로서 기존의 H형강 지보재를 대체하고자 유럽에서 개발된 새로운 종류의 지보재이다. 격자지보는 강봉을 삼각형태로 엮어 만들었기 때문에 숏크리트 타설이 용이하고 지보재 배면에 생기는 공동을 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 또한 격자지보와 숏크리트 복합구조체는 결합력이 우수하여 일체화된 구조체로서 거동하기 때문에 지압을 효과적으로 지지할 수 있다. 본 연구에서는 격자지보와 숏크리트 복합구조체의 특성파악을 위해 실시한 모형벽체 시험, 모형벽체에 타설된 숏크리트의 강도특성시험, 격자지보와 숏크리트의 부착강도시험 결과를 제시하였다. 실험결과 숏크리트가 타설된 격자지보는 숏크리트가 타설된 H형강 지보재에 비해 숏크리 트 리바운드, 타설된 숏크리트의 강도, 부착특성 등이 우수한 것으로 판명되었고, 이로써 격자지로는 적절한 터널지보재로서의 역할을 할 것으로 판단되었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제10권4호
• /
• pp.297-315
• /
• 2010

This paper is concerned with free vibration characteristics and natural frequency of horizontally curved composite plate girder bridges. Three-dimensional finite element models are developed for the girders using the software package LUSAS and analyses carried out on the models. The validity of the finite element models is first established through comparison with the corresponding results published by other researchers. Studies are then carried out to investigate the effects of total number of girders, number of cross-frames and curvature on the free vibration response of horizontally curved composite plate girder bridges. The results confirm the fact that bending modes are always coupled with torsional modes for horizontally curved bridge girder systems. The results show that the first bending mode is influenced by composite action between the concrete deck and steel beam at low subtended angle but, on the girders with larger subtended angle at the centre of curvature such influence is non-existence. The increase in the number of girders results in higher natural frequency but at a decreasing rate. The in-plane modes viz. longitudinal and arching modes are significantly influenced by composite action and number of girders. If no composite action is taken into account the number of girders has no significant effect for the in-plane modes.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제30권5A호
• /
• pp.407-415
• /
• 2010

현재 국내에서 설계되고 있는 40~70 m 지간의 강도로교 90% 이상이 박스거더교 형식이며 박스거더교는 휨 강성과 비틀림 강성이 뛰어나 장경간이나 곡선을 갖는 교량 형식으로 적합할 뿐만 아니라 가설현장에서의 작업을 최소화 할 수 있어 현장 안전관리 면에서도 유리한 구조형식이다. 그러나 박스거더는 상하 플랜지와 복부판이 수직, 수평보강재로 보강되는 구조로 부재량과 용접량이 많이 소요되어 비경제적인 교량 형식으로 많이 지적되어 왔다. 따라서, 미국이나 일본에서는 상대적으로 부부재를 줄일 수 있는 보다 경제적인 플레이트거더교가 일반적으로 적용되고 있다. 이러한 플레이트거더교의 한 형식인 소수주거더교는 강합성교량의 합리화를 위해 많이 채용되는 형식으로, 주거더 간격을 종래의 3 m 정도에서 2배 정도인 6 m 이상으로 증가하여 주거더의 개수를 최소화시키는 경제적인 교량형식이다. 또한, 거더 단면의 단순화를 위하여 거더의 복부판에 부착되는 수평보강재와 수직보강재를 최대한 생략할 수 있다. 2주거더교는 소수주거더교의 대표적인 형식으로, 유효폭 10 m 전후의 교량에 적합하여 프랑스를 중심으로 유럽에서는 1960년대부터 본격적으로 개발되어왔다. 국내에서는 소수주거더교 적용시 안전율 확보를 위해 유럽이나 일본 등에 비해 많은 강재량을 사용하고 있으며, 설계자들의 친밀도 부족과 박스거더교에 비해 복잡한 설계 등과 같은 여러가지 실무적용 차원에서 적용이 제한되고 있는 실정이다. 이 연구에서는 합리화 강교량 형식인 소수주거더교의 제작방법을 개선하고 구속콘크리트를 활용하여 강교량에서 공사비와 직결되는 강중을 줄일 수 있는 신형식 강합성거더(Turn Over Composite Girder) 구조형식을 제안하고자 한다. 또한 실물 크기인 20 m 단면회전방법을 적용한 강합성 거더시험체 및 교량시험체를 제작하여 제작성을 평가하고 구조성능 실험을 하여 구조안전성을 평가하였다.

• 한국안전학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.50-61
• /
• 2012

In recent years, various research and developments to introduce composite bridges of new concept have been performed. The types of integral bridge and portal rigid frame bridge are having advantages in bridge maintenance and structural efficiency by eliminating expansion joints and bridge supports. However, the detail of typical girder-abutment connection has problems such as complexity of construction and increase of the construction cost. A new type of bridge, called prestress integral composite girder(PIC girder) bridge, is proposed in this study, which decreases the cost of construction and improves the efficiency of construction by simplifying the detail of construction for girder-abutment connection. PIC girder bridge has the connection detail in which the steel girder and the abutment are integrated by using the PS bar installed in the connection. In this study, finite element analysis and mock-up load test are conducted to evaluate the propriety of design, the effective of fabrication and structural safety for PIC girder bridge. The adequacy of the PIC giredr bridge is verified by the results of static/dynamic load test and finite element analyses.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제14권5호통권60호
• /
• pp.593-602
• /
• 2002

콘크리트와 강판, PS강재의 구조적 장점을 극대화하여 낮은 형고로 경간을 장대화할 수 있는 새로운 교량 상부구조형식으로서 강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder; SCP Girder)를 개발하였다. 개발된 SCP 합성거더의 효과적인 설계 및 제작을 위하여 설계프로그램을 개발하고 제작절차를 확립하였다. 이를 바탕으로 설계된 SCP 합성거더를 실물크기로 제작하여 시공성을 확인하였으며, 재하실험을 통해 설계의 타당성과 구조적 안전성 및 실적용 가능성에 대하여 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제19권2호
• /
• pp.139-146
• /
• 2007

국내 LRFD 도로교설계규정의 휨에 대한 재료 저항계수 정립 시 기초 통계자료로 활용하기 위하여 국산 강재를 적용한 강합성 플레이트 거더 단면의 정모멘트 및 부모멘트 하 휨저항강도를 통계적으로 분석하였다. 최근 국내에서 생산된 16,000여 표본의 구조용 강재와 철근에 대한 항복강도와 인장강도 등의 기계적 특성을 통계적으로 분석하여, 공칭강도에 대한 편심계수(bias factor)와 변동계수(coefficient of variation)를 구하였다. 이들 국산 강재와 철근을 적용하여 정 부모멘트를 받는 도로교 강합성 플레이트 거더교 대표단면에 대한 재료 비선형 소성해석을 수행하였으며, 해석결과로부터 모멘트-곡률 곡선을 구하고 단면의 휨저항강도를 산정하였다. 공칭휨강도와 극한휨저항강도를 비교하고 대표적 강합성 단면에 대한 편심계수와 변동계수 통계치를 제시하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제38권3호
• /
• pp.319-336
• /
• 2021

To achieve a rational detail of the girder-abutment joints in composite integral bridges, and validate the performance of the joints with perfobond connectors, this paper proposes two innovative types of I-shaped steel girder-concrete abutment joints with perfobond connectors intended for the most of bearing capacity and the convenience of concrete pouring. The major difference between the two joints is the presence of the top flange inside the abutments. Two scaled models were investigated with tests and finite element method, and the damage mechanism was revealed. Results show that the joints meet design requirements no matter the top flange exists or not. Compared to the joint without top flange, the initial stiffness of the one with top flange is higher by 7%, and the strength is higher by 50%. The moment decreases linearly in both types of the joints. At design loads, perfobond connectors take about 70% and 50% of the external moment with and without top flange respectively, while at ultimate loads, perfobond connectors take 53% and 26% of the external moment respectively. The ultimate strengths of the reduced sections are suggested to be taken as the bending strengths of the joints.