This study evaluates the behavior and strength of an anchorage zone of the prestressed concrete box girder bridge on the Kyungboo highway railroad using the 2D SUB-3D STM approach and a linear elastic finite element analysis. The 2D SUB-3D STM approach utilizes several two-dimensional sub strut-tie models that represent the compressive and tensile stress flows of each projected plane of the three-dimensional structural concrete in the selection of a three dimensional strut-tie model, evaluation of the effective strengths of the concrete struts, and verification of the geometric compatibility condition and bearing capacity of the critical nodal zones in the selected three-dimensional strut-tie model. The finite element analysis uses an 8-node brick element and the longitudinal prestressing force is considered as the equivalent nodal force. Analysis results show that the 2D SUB-3D STM approach and linear elastic finite element method can be effectively applied to the analysis and design of three-dimensional structural concrete including a prestressed concrete box girder anchorage zone.
포스트텐션 공법을 적용한 콘크리트 부재의 정착구역에서 정착판 근처의 지압응력은 일반적으로 높은 프리스트레스 하중에 의해 발생한다. 따라서 단면의 효율적인 활용과 콘크리트 부재의 파괴로 이어질 수 있는 균열제어를 위해 적절한 정착판의 크기가 제시되어야 한다. 본 연구에서는 도로교설계기준 및 PTI 등에 의해 사각형 정착판과 원형 정착판의 유효면적에 대한 관계식을 제안하였다. 또한 정착판의 형상에 따라 형상계수를 제안하였으며, 유한요소해석을 통해 적절성을 분석하였다.
In this study, the behavior of the number of anchorage bolts on the glass-fiber reinforced polymer (GFRP) plates adhered to the surfaces of reinforcing concrete (RC) T-beams was investigated analytically. The analytical results were compared to the test results in term of shear strength, and midpoint displacement of the beam. The modelling of the beams was conducted in ABAQUS/CAE finite element software. The Concrete Damaged Plasticity (CDP) model was used for concrete material modeling, and Classical Metal Plasticity (CMP) model was used for reinforcement material modelling. Model-1 was the reference specimen with enough sufficient shear reinforcement, and Model-2 was the reference specimen having low shear reinforcement. Model-3, Model-4 and Model-5 were the specimens with lower shear reinforcement. These models consist of a single variable which was the number of anchorage bolts implemented to the GFRP plates. The anchorage bolts of 2, 3, and 4 were mutually mounted on each GFRP plates through the beam surfaces for Model-3, Model-4, and Model-5, respectively. It was found that Model-1, Model-3, Model-4 and Model-5 provided results approximately equal to the test results. The results show that the shear strength of the beams increased with increasing of anchorage numbers. While close results were obtained for Model-1, Model-3, Model-4 and Model-5, in Model-2, the rate of increase of displacement was higher than the increase of load rate. It was seen, finite element based ABAQUS program is inadequate in the modeling of the reinforced concrete specimens under shear force.
As you known well, Ulsan port is very famous for handling chemical products which occupies about 80% of quantities of all Korean ports. Many ship's operators prefer to handle liquid cargo es at proper anchorages instead of the berth for saving port expenses. Ulsan M-10 anchorage was assigned for handling liquid cargoes, however this anchorage's space is restricted by the oil pipeline which lays under seabed about 400m off from the center of M-10 anchorage, for which we have to consider of the external force and counter force for keeping the safety of anchoring. Where, external force is induced by wind, tidal currents and wave while counter force is induced by holding power of anchor/chain. In this study, author evaluated a method to analyze theoretically the limit of external force condition up to which an anchoring ship can keep her position without dragging, and for which applied to many kinds of combined Ships as mother ship of 50,000 DWT Tanker and 4 sizes of Tanker as alongsided ship.
포스트텐션 공법의 파열력 계산은 탄성이론을 기반으로 한 Guyon의 제안식이 널리 활용되고 있다. Guyon의 파열력 계산식은 프리스트레스 힘과 콘크리트 단면 길이에 대한 정착판 단면 길이의 비가 주요 변수 이다. Guyon이 제시한 파열력 계산 방법은 사각형 정착판이 적용된 정착구를 기준으로 하고 있으나, 원형 정착구에 대해서도 그대로 적용하고 있다. 또한 Guyon은 정착구역에서 발생하는 복잡한 응력을 2차원으로 단순화하였다. 따라서 본 연구에서는 원형 정착구에 적용 가능 한 파열력 계산식을 제안하기 위하여 기존 이론의 분석과 정착구역에서 발생하는 응력에 대해 3차원 분석을 수행하였다. 기존의 파열력 계산식을 개선한 원형 정착구의 파열력 계산식을 제안하였다.
매복된 영구 대구치의 치료 방법으로는 교정적 견인, 외과적 재위치, 자가치아이식, 매복치아의 발치 등이 있으며, 이 중 가장 보존적인 방법인 교정적 견인이 권장된다. 그러나 매복된 영구 대구치의 교정적 견인 시 치아를 이용한 고정원의 확보는 고정원의 상실을 동반할 수 있으며, 이러한 한계를 극복하기 위한 노력의 일환으로 골성 고정원 장치가 개발되었다. 본 증례 보고에서는 영구 대구치가 맹출하지 않는다는 주소로 본원에 내원한 3명의 환자에서 매복치아를 외과적으로 노출하여 교정 장치를 부착하고 골성 고정원 장치를 식립하여 성공적으로 견인하였음을 보고하는 바이다.
Cable-girder anchorage joint is the critical part of cable-supported bridges. Tensile-plate anchorage (TPA) is one of the most commonly used types of cable-girder anchorage joints in steel girder cable-supported bridges. In recent years, it has been proposed by bridge designers to apply TPA to concrete girder cable-supported bridges to form composite cable-girder anchorage joint (CCGAJ). In this paper, the mechanical performance of CCGAJ under tensile force is studied through experimental and numerical analyses. Firstly, the effects of the external prestressing (EP) and the bearing plate (BP) on the mechanical performance of CCGAJ were investigated through three tests. Then, finite element model was established for parametrical study, and was verified by the experimental results. Then, the effects of shear connector forms, EP, BP, vertical rebar rate, and perforated rebar rate on the tensile capacity of CCGAJ were investigated through numerical analyses. The results show that the tensile capacity of CCGAJ depends on the first row of PR. The failure mode of CCGAJ using headed stud connectors is to form a shear failure surface at the end of the studs while the failure mode using PBLs is similar to the bending of a deep girder. Finally, based on the strut-and-tie model (STM), a calculation method for CCGAJ tensile capacity was proposed, which has a high accuracy and can be used to calculate the tensile capacity of CCGAJ.
In this study, a method to compensate the effect of temperature variation on impedance responses which are used for prestress-loss monitoring in prestressed concrete (PSC) girders is presented. Firstly, an impedance-based technique using a mountable lead-zirconate-titanate (PZT) interface is presented for prestress-loss monitoring in the local tendon-anchorage member. Secondly, a cross-correlation-based algorithm to compensate the effect of temperature variation in the impedance signatures is outlined. Thirdly, lab-scale experiments are performed on a PSC girder instrumented with a mountable PZT interface at the tendon-anchorage. A series of temperature variation and prestress-loss events are simulated for the lab-scale PSC girder. Finally, the feasibility of the proposed method is experimentally verified for prestress-loss monitoring in the PSC girder under temperature-varying conditions and prestress-loss events.
본 연구에서는 케이블 인발하중이 작용하는 현수교의 앵커리지 종류 중 터널식 앵커리지의 인발거동 특성을 축소모형실험과 수치해석을 통하여 분석하였다. 터널식 앵커리지는 국내외 적용사례가 적고 파괴형태 및 안전율 등 설계기법이 명확히 정립되어 있지 않아 설계기법 개선과 관련한 연구가 필요한 실정이다. 이에 국내 최초로 터널식 앵커리지가 적용된 울산대교를 대상으로 형상 및 구조를 단순화하여 축소모형실험을 수행하였다. 모형실험에서 앵커리지 구체와 주변 암반을 석고혼합물로 구현하였고, 평면 변형률 조건에서 인발 거동 특성을 조사하였다. 모형실험결과 터널식 앵커리지의 최종 인발 파괴모드는 울산대교의 설계시 가정한 바와 달리 쐐기(wedge)형태로 나타났다. 이를 검증하기 위해 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 수치해석을 시행하였고, 모형실험결과와 동일한 인발 파괴 거동을 확인할 수 있었다. 수치해석에서는 추가적으로 모형재료의 포아송비 및 주변암반의 강도 변화에 따른 영향을 조사하였다. 그 결과 극한 인발상태까지는 포아송비에 따른 영향이 적은 것으로 나타났고, 주변암반의 강도가 앵커리지 구체의 강도보다 10배 이상 큰 특수한 경우에 한하여 앵커리지가 주변 암반의 경계면을 따라 빠져나오는 소위 플러그(plug)형태의 파괴모드가 발생할 수 있음을 확인하였다.
현수교의 지중정착식 앵커리지는 기초 암반이 신선할 경우에 적용될 수 있는 형식으로, 앵커리지 형식 중 환경성과 경제성 측면에서 뚜렷한 장점이 있다. 그러나 케이블 하중 재하시 암반의 거동특성이 아직 명확하게 규명되지 않았고 설계기법이 정립되어 있지 않아, 실무자들이 구조물 계획을 수립하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 국내 도서지역의 경암 지반에 계획된 지중정착식 앵커리지를 대상으로 모형실험과 수치해석을 수행하고 지지암반의 거동 특성을 평가하였으며, 자중과 전단력으로 케이블 하중에 저항하는 비대칭 형태의 암반 쐐기 블록을 제안하였다. 또한 경암 지반에서 강연선 홀 설치를 위한 실규모 시험천공을 실시하고, 경사 천공의 정밀도를 확인하여 지중정착식 앵커리지의 적용 가능성을 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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