• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.153-162
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• 2011

복부 파형강판을 갖는 복합교량은 기존 PSC 박스 거더의 콘크리트 복부판을 파형강판으로 대체함으로써 상부구조의 경량화를 유도하고 프리스트레싱 효율성을 향상시킬 수 있어 국외에서 널리 이용되고 있다. 하지만 이러한 장점에도 불구하고 복부 파형강판을 갖는 복합교량은 기존 연구가 거더의 전단과 휨 거동에 국한되어 있어 비틀림 거동에 대한 이해는 부족한 상황이다. 국내외의 연구자들에 의하여 복부 파형강판을 갖는 복합교량의 비선형 해석 방법이 개발되었으나, 이러한 연구는 콘크리트의 인장 강도를 무시하여 균열 모멘트 및 비틀림 강성과 같은 콘크리트 교량의 사용성에 영향을 미치는 요소들에 대한 이해가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 콘크리트의 인장 거동을 고려한 복부 파형강판을 갖는 복합교량의 비선형 비틀림 거동 해석 방법에 대한 연구를 수행하였다. 제안된 이론을 적용하여 해석 프로그램을 제작하였으며, 실험 연구를 통하여 개발된 해석 방법의 타당성을 검증하였다. 마지막으로 변수 해석을 실시하여 콘크리트의 인장 강도가 비틀림 거동에 미치는 영향을 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.169-176
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• 2006

콘크리트 충전 강관을 갖는 프리스트레스트 합성거더(PSC-CFT girder)는 PSC 합성거더와 콘크리트 충전 강관의 이중합성 작용으로 인하여 구조물의 저항능력을 증대시킨 새로운 개념의 교량형식이다. 부모멘트 구간에서 콘크리트 충전 강관을 갖는 합성거더의 휨 거동은 지간장 3.6m인 2개의 실험체를 제작하여 수행한 실험 결과로부터 분석하였다. 보요소를 사용한 비선형 유한요소해석, 3차원 비선형 유한요소해석 및 단면해석법에 의해 예측된 수치해석 결과와 실험 결과의 비교를 통해 PSC 합성 거더와 콘크리트 충전 강관의 합성작용에 대한 역학적 및 구조적 역할과 파괴메커니즘을 비교하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.313-320
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• 2006

콘크리트 충전 강관을 갖는 프리스트레스트 합성거더(PSC-CFT girder)는 PSC 합성거더와 콘크리트 충전 강관의 이중합성작용으로 인하여 구조물의 저항능력을 증대시킨 새로운 개념의 교량형식이다. 정모멘트 구간에서 콘크리트 충전 강관을 갖는 합성거더의 휨 거동은 지간장 4.4m인 2개의 실험체를 제작하여 수행한 실험결과로부터 분석하였다. 보요소를 사용한 비선형 유한요소해석, 3차원 비선형 유한요소해석 및 단면해석법에 의해 예측된 수치해석결과와 실험결과의 비교를 통해 PSC 합성거더와 콘크리트 충전 강관의 합성작용에 대한 역학적 및 구조적 역할과 파괴메커니즘을 비교하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.543-551
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• 2010

층고 감소, 내력 증대 등의 장점을 가지고 있는 기존 합성보의 특징 뿐만 아니라 사용 강재량의 감소까지 기대할 수 있는 단부 보강한 합성보(Eco-girder) 시스템이 개발되었다. Eco-girder 시스템의 개념은 효율적인 합성보의 설계를 위해 최대 모멘트가 발생하는 양단부만을 강판을 이용하여 보강하고, 중앙부 모멘트에 의하여 철골보 크기를 결정하는 구조시스템이다. 본 연구에서는 반복 휨하중을 받는 단부보강 합성보의 이력거동을 예측하기 위해 정밀한 FEM(Finite Element Method)보다는 간단한 표현과 동시에 원리에 충실한 수치적분에 의한 면내수치해석방법(Fiber Element Analysis)을 이용하였으며, 선행 연구된 실험 결과와의 비교를 통해 수치해석방법의 타당성을 검증하였다. 또한 기존 합성보와의 이력거동을 비교 분석하였다.

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

• 한국안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.50-61
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• 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.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1300-1309
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• 2010

In the railway bridges, steel plate girder types are preferred due the high stability. Nevertheless, it has been pointed out that this type of bridge has problems such as, structural damages in the rail and girder seat, noise problem due to impact at the rail joint and excessive vibration. This vibration and/or deflection are mainly because insufficient stiffness of steel plate type of bridge. To resolve these problems, PC-Slab composite plate girder type which has simple process and economic cost, is proposed in this study. The static and dynamic experiment is performed by using the production of actual sized PC-Slab and abandoned steel plate girder. The object of this experiment is to verify the fact that girder stiffness increase and structural safety. The result of the experiment is used to analyze the effect of performance improvement of PC composite plate girder type. Using this method, economic rail maintainers, girder stiffness increase, and also speed/ride improvement even for existing rail could be expected by dynamic performance improvement. Additionally noise due to impact, deflection and vibration caused from long rails can be reduced.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.533-536
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• 2008

H 형강은 시공성과 유지관리의 간편성으로부터 교량의 주형과 가설 구조물에 사용하는 경우가 증가하고 있다. 특히 H형강을 교량에 적용하는 경우 지점부의 부모멘트에 의해 지간장 20m 내외가 한계이고, 기존공법의 경우 콘크리트를 사용한 공법에 비해 큰 장점을 가지고 있지 못한다. 따라서 본 연구에서는 교량의 장지간화가 가능한 가로거더공법을 개발하여 기존의 강교량의 문제점을 극복한 장지간 H형강 강합성 교량을 개발하고자한다. 여기서는 수치해석적 방법으로 주형과 주형이 연속화되는 시점을 변화시켜 내하력을 계산하고, 그 결과로 부터 합리적인 가로거더공법을 개발하고자한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.240-245
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• 2005

There has been a strong demand on more economic and lower depth girder bridges for short and medium span range, PRECOM, which is a new type steel-concrete composite girder, has been developed to realize a more economic bridge system with a lower depth girder. In the PRECOM girder bridge, a steel plate girder is simply supported and then concrete form is hung to girder. Thus, the self-weight of the concrete is loaded to the steel girder. To increase the resistance of concrete in the lower casing against tensile stress, compressive force is introduced by prestressed tendon To evaluate the manufacturability and performances of the completed bridge, four 15-m girders and a bridge specimen with two 20m girders wvere constructed. The camber during the construction and introduction of an appropriate compressive force was evaluated. Dynamic data were obtained through the modal testing of the completed girders. Static loading test was also conducted to examine cracks and evaluate the decrease in stiffness and failure behavior under extreme conditions.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.100-107
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• 2018

초고강도 섬유보강 콘크리트 50M 합성 박스거더에 대한 재료적 비선형 및 기하학적 비선형 유한요소해석이 수행되었다. 인장과 압축구역에서 구성방정식을 실험에 근거하여 모델링하였다. 비선형 유한요소해석의 정확성은 UHPFRC 50M 합성거더의 실험 결과와 비교하여 검증하였다. 1.5% 체적대비 섬유혼입률, 135MPa 압축강도 및 18MPa 휨인장강도 특성을 가진 UHPFRC 50M 합성거더에 대한 휨실험이 수행되었다. 포스트텐션힘으로 결합된 UHPFRC 합성거더는 3개의 UHPFRC 분절 U거더와 고강도 철근콘크리트 슬래브로 구성되었다. Midas FEA를 사용하여 UHPFRC 거더 부분은 8개 절점을 가진 3차원 6면체 모델링을 하였고, 철근와 강연선은 2개 절점을 가진 선형 요소로 모델링하였다. Total strain crack 모델에 기반을 둔 압축 및 인장 다중 선형모델을 사용하여 구성방정식을 설정하였고 균열은 smeared crack model로 구성하였다. 철근과 강연선의 비선형성은 Von Mises 규준을 적용하였다. 비선형 정적해석은 Newton-Rhapson 기법의 수렴치를 사용한 점진적 반복기법을 사용하여 해를 수행하였다. 유한요소해석은 하중-변위관계, 중립축 변화관계 및 균열양상에 대하여 실험 결과와 수치 해석 결과를 비교하여 검증하였다. 하중-변위 관계는 실험 결과와 비교해볼 때 매우 정확한 결과를 보여주고 있다. 본 논문에서 수행한 비선형 유한요소해석법은 철근보강 포스트텐션닝 초고강도 섬유보강 합성 박스거더의 휨거동 해석에 만족한 결과를 보여주고 있다.