• 대한토목학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.627-635
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• 2021

본 논문은 교량 하부에서 발생된 화재에 대한 강합성 교량 상부구조의 화재손상 및 구조성능평가를 위한 수치해석적 연구이다. 수치해석의 정확성 및 효율성을 높이기 위해 구성재료의 비선형 열적·열역학적 특성이 고려된 유체-구조 연성 화재해석 기법이 제안되고, 각각 ANSYS FLUENT 및 Mechanical solver에 연결되어 해석이 수행된다. 이는, 실제 강합성 교량 화재사고와 비교·검증되며, 검증된 해석기법을 통해 화원에서 교량 하부 플랜지까지 이격거리에 따른 화재별 부재의 온도분포 및 구조성능이 평가된다. 해석결과, 강합성 교량 상부구조의 콘크리트 슬래브 및 강재 거더 하부 플랜지의 경우 실제 화재사고에 대하여 임계온도를 초과하였다. 또한, 화원 이격거리가 13 m 이상일 경우 유조차 화재사고에 대한 강합성 교량 구조물의 화재손상이 안전한 것으로 나타났다.

• 도시과학
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• 제11권2호
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• pp.19-24
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• 2022

Conventional RC beams for crossing small and medium-sized rivers do not have a cross-sectional area, so the floating debris is accumulated and disasters such as damage to bridges occur. To improve this, the PSC method was invented. However, this also had problems such as transverse curvature, increase in dead weight due to cross-sectional shape, and negative moment generated during serialization, so it was necessary to develop a new type of girder. Therefore, it was intended to propose a LIT(Leton Interaction Thrust) girder bridge that is safer and has better performance than the conventional PSC girder with improved section efficiency. Unlike existing girder bridges, the LIT girder has the feature that the change in the strands of the entire girder occurs only in the vertical direction when the first tension is applied because the tendon arrangement is symmetrical by applying the raised portion. In addition, slab continuation generates a secondary moment that is advantageous to the continuous point, effectively controlling the negative moment and preventing the corrosion of the tendon. The dimensions of the cross section were determined, and the arrangement of the strands was designed to conduct structural analysis and detailed analysis. As a result of the structural analysis, the stress of the girder showed results within the allowable compressive stress, and the deflection showed the result within the allowable deflection. showed results. In addition, a detailed analysis was performed to examine the stress distribution around the girder body and the anchorage area and the stress distribution of the embossed portion, and as a result, the stress of the girder body due to the tension force showed a stable level.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.219-228
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• 2006

경량콘크리트는 보통콘크리트에 비해 가볍다는 장점 때문에 자중의 영향을 많이 받는 장지간 교량과 고층건물에 자주 적용되고 있다. 국내에서는 고층건물에 적용된 예는 있으나 교량에 적용된 실적은 없는 상태이다. 본 연구에서는 고강도 경량 콘크리트의 펀칭전단강도에 대한 실험적 연구를 수행하였으며, 그 결과를 나타내었다. 이를 위하여 고강도 경량콘크리트와 보통콘크리트를 이용한 단순판을 각각 2개씩 제작하였으며, 단순판의 중앙부에 정적하중을 파괴시까지 재하하였다. 경량콘크리트의 압축강도는 47 MPa이며 보통콘크리트의 압축강도는 32 MPa이다. 실험결과 모든 실험체는 펀칭전단으로 파괴되었으며, 파괴시까지 고강도 경량콘크리트를 사용한 단순판의 거동은 일반 콘크리트를 사용한 바닥판과 유사한 거동 특성을 나타내었다. 실험결과를 토대로 고강도 경량콘크리트를 교량바닥판에 적용시 바닥판의 안전성 및 사용성을 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권3호통권70호
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• pp.333-344
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• 2004

복합재료는 건설공학 분야의 해석, 설계, 제작, 건설, 품질 제어 등에서 경제적이고 효율적인 재료로 사용될 수 있다. 많은 교량 구조물중 거더, 가로보로 이루어진 콘크리트 상판은 특별직교이방성판으로 거동한다. 이러한 경계조건을 갖는 단면 혹은 불규칙한 단면을 갖는 시스템은 해석적인 해를 구하기가 매우 어렵다. 이러한 문제에 대한 해석을 위해서 유한차분법이 이용되었다. 본 논문에서는 인장강도 감소율을 적용하여 파괴강도 해석을 수행하였다. 또한 이러한 경우에 대한 수치해석을 수행하였다. 응력영역에 대한 Tasi-Wu의 파괴기준을 적용하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권4호
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• pp.813-832
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• 2016

This research deals with the behavior of Composite Box Girder Bridges (CBGBs) subjected to environmental effects such as solar radiation, atmospheric temperature, and wind speed. It is based on temperature and thermal stress results, which were recorded hourly from a full-scale experimental CBGB segment and Finite Element (FE) thermal analysis. The Hemi-cube method was adopted to achieve the accuracy in temperature distributions and variations in a composition system during the daily environmental variations. Analytical findings were compared with the experimental measurements, and a good agreement was found. On the other hand, parametric investigations are carried out to investigate the effect of the cross-section geometry and orientation of the longitudinal axis of CBGB on the thermal response and stress distributions. Based upon individual parametric investigations, some remarks related to the thermal loading parameters were submitted. Additionally, some observations about the CBGB configurations were identified, which must be taken into account in the design process. Finally, this research indicates that the design temperature distribution with a uniform differential between the concrete slab and the steel girder is inappropriate for describing the thermal impacts in design objective.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권2호통권75호
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• pp.195-206
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• 2005

6m-6m의 2경간 연속합성보에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 유로코드에서 제시하고 있는 균열폭 제어 규정의 근거를 살펴보고 인장강화 효과를 고려한 균열상태에 따른 균열폭 계산식 유도과정을 제시하였다. 부모멘트 인장을 받는 바닥판의 거동을 초기균열, 안정화 균열로 나누어서 연속합성보의 거동을 평가하였다. 실험결과로부터 연성 기준을 만족하는 최소철근비는 현재 도로교설계기준보다 낮춰도 될 것으로 판단된다. 균열을 일으킨 연속합성보의 휨강성 평가에서는 안정화균열 이전단계까지는 비균열단면으로 보는 것이 적절하다. 인장철근의 응력과 균열폭의 관계식을 실험결과를 이용하여 제시하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권1호
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• pp.1-20
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• 2005

The expertise required in the judicious use of nonlinear finite element (FE) packages for design-assistance purposes is not widely available to the average engineer, whose sole aim may be to obtain an estimate for a single design parameter, such as the limit load capacity of a structure. Such a parameter may be required for the design of a proposed reinforced concrete (RC) floor slab or bridge deck with a given set of geometrical and material details. This paper outlines a procedure for developing design-assistance equations for carrying out such predictions for partially restrained RC slabs under uniformly distributed loading condition, based on a database of FE results previously generated from a large number of 'numerical model' slabs. The developed equations have been used for predicting the peak loads of a number of experimental RC slabs having varying degrees of edge restraints; with results showing a reasonable degree of accuracy and low level of scatter. The simplicity of the equations makes them attractive and their successful use in the field of application reported in this paper suggest that the outlined procedure may also be extended to other classes of concrete structures.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권4호
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• pp.327-341
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• 2012

With the advantages of large span, light deadweight and convenient construction, the steel-concrete composite beam (SCCB) has been rapidly developed as a medium span bridge. Compared with common beams, the global stiffness of SCCB is discontinuous and in a staged distribution. In this paper, the analysis model for the simply-supported SCCB is established and the vibration equations are derived. The natural vibration characteristics of a simply-supported SCCB are analyzed, and are compared with the theoretical and experimental results. A curvature mode measurement method is proposed to identify the shear connector damage of SCCB, with the stiffness reduction factor to describe the variation of shear connection stiffness. By analysis on the $1^{st}$ to $3^{rd}$ vertical modes, the distribution of shear connectors between the steel girder and the concrete slab are well identified, and the damage locations and failure degrees are detected. The results show that the curvature modes can be used for identification of the damage location.

• 산업기술연구
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• 제26권B호
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• pp.111-118
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• 2006

The reinforced concrete structure is one of the most popular structures in real construction. Concrete has been strengtened rapidly due to the development of new material and construction technology. But as the concrete has been getting stronger, the brittleness of material has increased and the better ductility has been required. So, the study for strengthening stiffener has been urgently needed. As we said above, it is expected that the use of high strength steel and concrete will be increased. However, The experimental data is not enough for solving problems of the use of high strengthened steel and concrete. In this research, we analyzed 45 combinations of the strength levels of concrete, the thickness of material and the steel strength with regard to simple Reinforced Concrete SLAB Beam bridge. The program MIDAS CIVIL was used to find the optimal combination. As a result, it was found that strength ratio per unit section is in inverse proportion to the strength of material and that the strengths of steel are respectively 400 MPa for low strengthened concrete and 300 MPa for high strengthened concrete. For economic aspect and usability, the effect of high strength steel is not as high as we expected it would be.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.61-70
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• 2014

일반적으로 건설재료 용도로 많이 사용되고 있는 유기섬유 보강 콘크리트는 섬유 자체의 인장강도 및 탄성계수는 낮지만, 휨거동, 균열에 대한 저항성 및 충격저항성 등의 특성은 우수하며, 내화학성이 뛰어나고 부식의 우려가 없는 것으로 널리 알려져 있다. 최근 해외에서는 유기섬유 보강재를 터널 숏크리트와 프리캐스트 세그먼트 라이닝, 교량 슬래브 및 PC제품 분야에서 일부 활용되고 있으며, 그 종류 또한 다양하다. 본 연구에서는 다발형 폴리아미드섬유를 혼입한 콘크리트의 휨거동 특성을 ASTM C 1609 및 KS F 2566에 준하여 하중-처짐 관계를 도출하여 유기섬유 보강 콘크리트의 적용 가능성을 검토하였다.