• 지질공학
• /
• 제30권1호
• /
• pp.43-57
• /
• 2020

본 연구는 기존의 강지보재보다 우수한 고강도 격자지보재를 개발하여 그 성능을 평가하기 위함이다. 이를 위해 수치해석을 이용한 지보재의 구조적 특성을 분석하였고, 시작품에 대한 최대 굽힘하중시험과 용접이음부 인장강도시험을 실시하여 그 성능을 평가하였다. 구조해석 결과에 따른 최적의 상하부부재와 플레이트의 규격은 50 mm × 31.8 mm × 25.4 mm로 시공성과 경제적이 우수한 것으로 나타났다. 굽힘 하중시험으로부터 확정된 규격 55 mm × 30 mm × 20 mm와 85 mm × 30 mm × 20 mm의 고강도 격자지보재는 기준값과 H형강 100과 125의 목표값 모두 만족하는 것으로 나타났다. 이론 처짐량과 실제 처짐량의 비를 검토한 결과, 이 연구에서 개발된 고강도 격자지보재는 독일연방 철도국에서 제시하고 있는 격자지보재 처짐량의 평가기준 5 이하로 나타났다. 마지막으로 용접이음부에 대한 인장시험 결과는 고강도 격자지보재의 주봉-보조봉-플레이트가 접하는 용접이음부 인장강도가 목표값 이상으로 나타나 용접이음부에 대한 안정성은 충분한 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제10권3호통권36호
• /
• pp.553-564
• /
• 1998

최근도심지의 극심한 교통체증의 해소를 위한 방안으로 2층도로 강구조 덱 시스템의 채택이 증가하고 있다. 그 주된 이유는 신속한 시공과 콘크리트덱에 비하여 자중의 감소효과가 크고 보다 큰 강도와 효율적인 가설이 가능하기 때문이다. 본 연구의 목적은 강구조 덱 시스템의 최적설계프로그램을 이용한 2층도로용 강구조 덱 시스템의 가장 합리적인 형식 결정에 관한 연구이다. 최적화의 목적함수는 최소 초기비용으로 정식화하였다. 설계 제약조건은 도로교시방서의 ASD설계기준에 맞추어 정식화하였으며 최적설계과정은 두 단계로 이루어져 있다. 첫 번째 단계는 박스 또는 플레이트주형에 대한 강구조 덱 시스템의 최적설계가 수행된다. 그리고 두 번째 단계에서 개단면 또는 폐단면리브를 갖는 강상판에 대하여 최적설계를 한다. 최적설계 프로그램의 구조해석은 주형에 대하여 격자해석 모델링을 이용하였고 강상판에 대해서는 Pelican-Esslinger법을 사용하였다. 최적화 기법은 SQP를 이용하였다. 적용 예의 각 형식별 강구조 덱 시스템의 최적설계 결과의 비교를 통하여 비용의 효율성을 검토하였고 폐단면리브를 가지는 직선 형상의 박스거더 형식이 가장 효율적이고 경제적으로 판단된다.

• 산업기술연구
• /
• 제19권
• /
• pp.269-278
• /
• 1999

When a variety of repeated loads are given, most steel structures failed in much lower level of loads than static failure loads. In addition, bridge always includes the internal defects or discontinuities. from these, fatigue cracks initiates and can lead to sudden failure. Thus, in this study, tensile specimens by the cover plate shapes were used as the test specimens. The fatigue test was performed by constant amplitude fatigue loading and beach mark. From the results of this study, each specimen's fatigue section was observed. in addition, stress intensity factor at crack tip was calculated by using the Green's function which applied to discontinuous section where causing stress concentration. Therefore, the fatigue life of structural detail was investigated by adopting the theories of fracture mechanics. each specimen's crack shape is a semi-elliptical surface crack or center crack sheet, stress gradient correction factor, Fg is the most subjective of all stress intensity correction factors and fatigue life should be predicted by previous proposed function and finite element analysis.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
• /
• pp.750-753
• /
• 2004

In this paper, experimental test on the full scale model of steel and concrete composite plate girder with prefabricated slabs under hogging moments was conducted cautiously and observed in order to study cracking in precast decks. Details of prefabricated slab transverse joints were determined from previous research. A test specimen was overhanging simple support beam, totally 28 meter length. Through the 4-point flexural test, the behaviour of the composite girder under hogging moments was observed. From the test results, crack development and crack widths were observed.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.135-142
• /
• 1999

Plate girder bridges for tile Korean high-speed railway are optimally designed. Static and dynamic constraints are all considered. The design variables are the thicknesses and the lengths of the plates that are used to form I-shaped main girders with variable cross-sections. And the objective function is tile steel weight of a main girder. A C++ based design program is developed; this program interfaces with a FORTRAN based optimization program ADS. From the results of optimal design for various span lengths, it is observed that the deck vertical acceleration is one of the most important constraints in a special range of tile span length. Front a parametric study, sensitivity of the optimal design to static as well as dynamic constraints are presented.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.27-35
• /
• 2019

기존의 중-장경간 철도교량에는 주로 강박스 거더교가 적용되어 왔다. 하지만 강박스 거더교는 교량 아래의 공간확보가 불리하고, 주거더가 얇은 박판의 박스형상으로 이루어져 진동에 의한 울림소음이 발생하여 소음에 대한 많은 민원이 제기 되고 있다. 이와 같은 이유로 강박스 거더교를 대체할 수 있는 장지간 철도교량의 개발에 대한 필요성이 대두되었다. 본 논문에서는 이러한 이유로 최근에 개발된 강합성 하로 철도교에 대한 특징을 소개하고, 이 철도교의 주요 적용 지간인 40m와 50m 교량을 대상으로 실제 운행열차인 KTX 하중의 운행속도를 반영하여 상용유한요소프로그램인 MIDAS Civil을 이용하여 시간이력해석을 수행하였다. 또한 해석결과를 분석하여 대상교량의 동적거동 특성을 확인하고 철도설계기준에서 제시하고 있는 동적성능 기준을 만족하는지에 대해 검토하였다. 그 결과, 검토 대상 교량 모두 동적안전성 기준을 만족하였으나 지간 40m의 경우 연직가속도 값이 상당히 크게 나와 이에 대한 개선 방안을 제시하고, 단면을 수정하여 연직가속도의 감소를 확인하였다.

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

• Steel and Composite Structures
• /
• 제48권4호
• /
• pp.405-417
• /
• 2023

In order to strengthen the reinforced concrete T-beams having insufficient shear strength, several strengthening techniques are available in the literature. In this study, three different strengthening strategies were numerically studied. First one is affixing steel plates to the beam surfaces. Second one includes tightening external steel bars vertically similar to beam stirrups. The last one is simultaneous application of these two strengthening procedures which is particularly proposed in this work. Available experimental test series in the literature were handled in the study. Finite element (FE) models of reinforced concrete beam specimens having sufficient (Beam-1) and low shear capacity (Beam-2) were created within ABAQUS environment. Strengthened beams with different techniques were also modelled to reflect improved shear capacity. FE simulations made it possible to investigate parameters that were not examined during the previous experimental studies. The results of the analyses were then compared and found consistent with the experimentally obtained data. Experimental and FEM analysis results are in agreement between 1% (closest) and 6%. (maximum). Beam-2 was stregthened with 5 new porposed methods. The rate of increase in shear strength varies between 33% and 64%. It was found that, the strengthening techniques were fairly useful in improving the shear capacity of the considered girder. The model with the proposed strengthening alternative has accomplished a higher load carrying capacity, ductility and stiffness than all of the other models.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제28권5호
• /
• pp.355-363
• /
• 2016

본 논문은 절곡 제작된 U형 단면 거더의 상부플랜지를 구성하는 자유돌출판의 좌굴거동 특성에 논하고자 한다. 절곡된 판 부재는 둥근 모서리를 가지므로 단면의 유효폭-두께비가 불명확하고 이에 따라 공칭 압축강도를 산정하는 데 모호한 면이 있다. 냉간성형에 의해 둥근 모서리를 갖는 자유돌출판의 등가유효폭을 평가하기 위해 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 절곡에 따른 재료특성과 기하하적 특성을 반영하였다. 본 변수 해석적 연구로부터 각진 모서리를 갖는 일반적인 자유돌출판의 좌굴강도와 비교 분석하여 등가유효폭-두께비를 추정하였다. 국내 설계기준의 공칭 좌굴강도식이 근거하고 있는 이론식과의 비교를 통해 기준공식의 적용 방안에 대해 검토하였다.

• KCI Concrete Journal
• /
• 제12권2호
• /
• pp.55-72
• /
• 2000

This paper proposes a mechanical model to describe the load-deformation responses of the reinforced concrete plate members under service load state. An Analytical method is introduced on the basis of the rotating crack model which considers equilibrium, compatibility conditions, load-strain relationship of cracked member, and constitutive law for materials. The tension stiffening effect in reinforced concrete structures is taken into account by the average tensile stress-strain relationship from the load-strain relationship for the cracked member and the constitutive law for material. The strain compatibility is used to find out the crack direction because the crack direction is an unknown variable in the equilibrium and compatibility conditions. The proposed theory is verified by the numerous experimental data such as the crack direction, moment-steel strain relationship, moment-crack width relationship. The present paper can provide some basis for the provision of the definition of serviceability for plate structures of which reinforcements are deviated from the principal stresses, because the present code defines the serviceability by the deflection, crack control, vibration and fatigue basically for the skeletal members. The proposed theory is applicable to predict the service load state behavior of a variety of reinforced concrete plate structures such as skew slab bridges, the deck of skew girder bridges.