• 제목/요약/키워드: bridge bearings

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탄성받침의 강성 변동을 고려한 PSCI 거더 교량의 지진 응답 평가 (Seismic Response Evaluation of PSCI Girder Bridges Considering Stiffness Variation in Elastic Bearings)

  • 윤혜진;조창백;김영진;강준원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.187-192
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    • 2023
  • An elastic bearing must be strong against vertical loads and flexible against horizontal loads. However, due to the material characteristics of rubber, it may show variability due to the manufacturing process and environmental factors. If the value applied in the bridge design stage and the actual measured value have different values or if the performance during operation changes, the performance required in the design stage may not be achieved. In this paper, the seismic response of bridges was compared and analyzed by assuming a case where quality deviation occurs during construction compared to the design value for elastic bearings, which have not only always served as traditional bearings but also have had many applications in recent seismic reinforcement. The bearing's vertical stiffness and shear stiffness deviation were considered separately for the quality deviation. In order to investigate the seismic response, a time history analysis was performed using artificial seismic waves. The results confirmed that the change in the bearing's shear stiffness affects the natural period and response of the structure.

A new method to identify bridge bearing damage based on Radial Basis Function Neural Network

  • Chen, Zhaowei;Fang, Hui;Ke, Xinmeng;Zeng, Yiming
    • Earthquakes and Structures
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    • 제11권5호
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    • pp.841-859
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    • 2016
  • Bridge bearings are important connection elements between bridge superstructures and substructures, whose health states directly affect the performance of the bridges. This paper systematacially presents a new method to identify the bridge bearing damage based on the neural network theory. Firstly, based on the analysis of different damage types, a description of the bearing damage is introduced, and a uniform description for all the damage types is given. Then, the feasibility and sensitivity of identifying the bearing damage with bridge vibration modes are investigated. After that, a Radial Basis Function Neural Network (RBFNN) is built, whose input and output are the beam modal information and the damage information, respectively. Finally, trained by plenty of data samples formed by the numerical method, the network is employed to identify the bearing damage. Results show that the bridge bearing damage can be clearly reflected by the modal information of the bridge beam, which validates the effectiveness of the proposed method.

Performance of an isolated simply supported bridge crossing fault rupture: shake table test

  • Xiang, Nailiang;Yang, Huaiyu;Li, Jianzhong
    • Earthquakes and Structures
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    • 제16권6호
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    • pp.665-677
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    • 2019
  • This study utilizes large-scale shake table test to investigate the seismic performance of an isolated bridge with lead rubber bearings crossing an active fault. Two transverse restraining systems with and without shear keys are tested by applying spatially varying ground motions. It is shown that the near-fault span exhibits larger bearing displacement than the crossing-fault span. Bridge piers away from the fault rupture are more vulnerable than those adjacent to the fault rupture by attracting more seismic demand. It is also verified that the shear keys are effective in restraining the bearing displacement on the near-fault span, particularly under the large permanent ground displacement.

지점부의 기능저하를 고려한 노후교량의 내하력평가 (Evaluating the Load Carrying Capacity of Aged Bridges in Consideration of the Functional Deterioration of Point Parts)

  • 양승현
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.15-21
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    • 2010
  • 교량의 내하력을 평가할 때 수행되는 구조해석은 재하시험을 통한 구조물의 실제거동과 유사한 거동특성을 구현하여야 되나 지점의 거동특성, 구조해석시 모델링 방법, 재하시험의 오류, 단면손상에 따른 강도 및 강성변화 등으로 인해 그렇지 못하는 경우가 있다. 특히, 교량받침이 손상하였거나 설치되지 않아 받침의 기능수행이 미비한 교량에서 이를 고려하지 않고 일률적으로 모델링을 하는 경우에는 이러한 문제가 더욱 심화될 수 있다. 본 연구에서는 단일보의 내민구간을 구속시켜 얻어진 실측처짐($\delta$실측)과 비구속상태에서의 계산처짐($\Delta$계산)과의 차이값인 $\Delta{\delta}$으로부터 얻어진 지점모멘트를 구조해석모델에 작용시켜 실제거동과 유사한 해석결과를 얻었다. 이에 따라 실제 공용중인 교량을 대상으로 지점의 구속조건을 고려하여 내하력을 평가한 결과 기존 방법에 의한 내하력에 비해 15~19% 적게 평가되었다.

교량 상부구조물의 탄성받침 설치에 따른 충돌특성 분석 (Pounding Characteristics of a Bridge Superstructure on Rubber Bearings)

  • 최형석;김정우;공영이;정진환;김인태
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.13-21
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    • 2011
  • 지진하중으로 인해 교량상부구조 간에 발생하는 충돌은 교량상부구조의 낙교, 교각의 파괴와 같은 국부적인 손상뿐만 아니라 교량전체시스템의 붕괴를 유발할 수 있다. 이와 같은 충돌의 영향은 신축이음부의 재질, 형태 및 교대부의 여유간격과 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 교량상부구조 간에 발생하는 충돌에 대한 특성을 분석하기 위해 충돌해석 이론 중 가장 널리 활용되고 있는 접합요소 접근법(Linear Spring Model, Kelvin-Voigt Model, Hertz Model)에 대해서 고찰 하고 이를 실험적으로 검증하기 위해 탄성받침이 설치된 교량상부구조를 모형화한 콘크리트 교량모델에 대한 진동대 실험을 실시하였다. 기존의 충돌모델을 적용한 이론 해는 실험결과와 잘 부합되지 못하였으며, 이에 본 논문에서는 충돌강성에 적절한 적용계수 �� 를 이용하여 충돌 후 거동을 잘 모사할 수 있는 충돌강성 수준을 산출하였다. 충돌발생시 적절한 강성 및 재료의 동적특성, 충돌면의 형상 등에 따라 발생하는 충돌력의 크기가 달라지므로 이에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

지진취약도분석을 통한 교량의 지진위험도 평가 (Seismic Risk Assessment of Bridges Using Fragility Analysis)

  • 이진학;윤진영;윤정방
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권6호통권40호
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    • pp.31-43
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    • 2004
  • 지진취약도 분석을 통하여 교량의 지진 위험도를 평가하였다. 지진취약도 분석에서는 교각 하부의 소성힌지의 거동을 주요 손상인자로 분석하였으며, 또한 한반도 지진재해지도를 근거로 하여 지진발생확률을 산정한 후 이들을 이용하여 교량의 성능단계에 따른 손상발생확률을 분석하였다. 이 연구에서는 교각에 직접 전달되는 지진이 아닌 암반노두에서의 지진의 최대지반가속도에 대하여 지진취약도를 분석하였으며, 비선형 지진해석을 위해서는 층상지반의 영향으로 증폭된 지진하중을 고려하였다. 제안된 방법으로 예제교량의 지진위험도를 분석하였으며, 면진받침이 설치된 교량에 대한 지진 위험도의 저감 효과를 정량적으로 분석하였고, 지진재해지도에서의 조건이 다른 지역에 시공되는 경우의 지진위험도를 분석함으로써 현 시방서의 타당성을 간접적으로 검토하였다.

A Trial Toward Marine Watch System by Image Processing

  • Shimpo, Masatoshi;Hirasawa, Masato;Ishida, Keiichi;Oshima, Masaki
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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    • pp.41-46
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    • 2006
  • This paper describes a marine watch system on a ship, which is aided by an image processing method. The system detects other ships through a navigational image sequence to prevent oversights, and it measures their bearings to maintain their movements. The proposed method is described, the detection techniques and measurement of bearings techniques are derived, and the results have been reported. The image is divided into small regions on the basis of the brightness value and then labeled. Each region is considered as a template. A template is assumed to be a ship. Then, the template is compared with frames in the original image after a selected time. A moving vector of the regions is calculated using an Excel table. Ships are detected using the characteristics of the moving vector. The video camera captures 30 frames per second. We segmented one frame into approximately 5000 regions; from these, approximately 100 regions are presumed to be ships and considered to be templates. Each template was compared with frames captured at 0.33 s or 0.66 s. In order to improve the accuracy, this interval was changed on the basis of the magnification of the video camera. Ships’ bearings also need to be determined. The proposed method can measure the ships’ bearings on the basis of three parameters: (1) the course of the own ship, (2) arrangement between the camera and hull, and (3) coordinates of the ships detected from the image. The course of the own ship can be obtained by using a gyrocompass. The camera axis is calibrated along a particular direction using a stable position on a bridge. The field of view of the video camera is measured from the size of a known structure on the hull in the image. Thus, ships’ bearings can be calculated using these parameters.

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무도상 철도교 레일 장대화를 위한 궤도-교량 상호작용 해석 및 개량방안 분석 (Analysis of Track-Bridge Interaction and Retrofit Design for Installation of CWR on Non-ballasted Railway Bridge)

  • 윤재찬;이창진;장승엽;최상현;박성현;정혁상
    • 한국도시철도학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.383-392
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    • 2018
  • 본 연구에서는 비교적 경간이 긴 트러스교를 포함한 무도상 교량을 대상으로 장대레일을 부설할 때 궤도-교량 상호작용으로 인한 레일 부가 축응력과 교량 지점 반력 등의 변화를 검토하여 레일 장대화를 위한 개량 방안을 분석하였다. 연구결과에 따르면 무도상 교량에서 장대레일을 부설할 경우 레일 부가 축응력과 지점 반력이 큰 폭으로 증가하는 것으로 나타났다. 레일 부가 축응력은 횡저항력을 충분히 확보할 경우 수용 가능하지만, 지점 반력이 증가하게 될 경우 받침이나 교각의 손상이 우려되고 대규모 보수 보강을 필요로 하므로 지점 반력을 완화시킬 수 있는 방안을 강구할 필요가 있다. 교량 가동단의 마찰저항을 고려하는 경우 레일 부가 축응력은 감소하지만 지점 반력에 미치는 영향은 매우 작은 것으로 나타났다. 반면 궤도 종저항력이 작아지면 레일 부가 축응력과 지점 반력이 모두 큰 폭으로 감소하는 것으로 나타났으며, 레일 부가 축응력이 큰 일부 구간에 ZLR 체결장치를 적용하는 경우 레일 부가 축응력 뿐 아니라 교량 지점 반력이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 무도상 교량의 레일 장대화를 위하여 일부 ZLR 체결장치를 적용하고 궤도 종저항력을 줄이는 방안이 매우 효과적이라고 판단된다.

레일신축이음 설치된 장대레일 적용 연속교의 구조물-궤도 상호작용에 의한 온도하중이 교량 받침에 미치는 영향 (Effects of Bridge Bearings by Structure-Track Interaction for Continuous Bridge applied CWR with Rail Expansion Joint under Temperature Load)

  • 정지승;이종순
    • 한국안전학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.54-61
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    • 2010
  • The additional axial force of CWR(continuous welded rail) is occurred by structure-track interaction, in reverse, fixed supports of structure are applied the large load by that. Ratio of load which transferred on support through the bridge superstructure with one-side REJ by acceleration and braking load are stated in High-Speed Rail Design Criteria(2005). On the other hand the horizontal forces of support delivered to the load due to thermal loads has been no report about the criteria. Therefore, this study was performed the review of the reaction and displacement on support by structure-track interaction in a special bridge(composite brdiges, 45+55+55+45=200m) with REJ acting on the temperature load. As a result, because fixed support of a special bridge or a continuous bridge with REJ under the temperature load which is constant load has been acted the large lateral load by structure-track interaction, when determining the fixed bearing capacity of structure should be reflected in the results to secure the safety of structures was confirmed.