• 제목/요약/키워드: curved bridge

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Parameters influencing seismic response of horizontally curved, steel, I-girder bridges

  • Linzell, Daniel G.;Nadakuditi, Venkata P.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제11권1호
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    • pp.21-38
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    • 2011
  • This study examines the influence of curved, steel, I-girder bridge configuration on girder end reactions and cross frame member forces during seismic events. Simply-supported bridge finite element models were created and examined under seismic events mimicking what could be experienced in AASHTO Seismic Zone 2. Bridges were analyzed using practical ranges of: radius of curvature; girder and cross frame spacings; and lateral bracing configuration. Results from the study indicated that: (1) radius of curvature had the greatest influence on seismic response; (2) interior (lowest radius) girder reactions were heavily influenced by parameter variations and, in certain instances, uplift at their bearings could be a concern; (3) vertical excitation more heavily influenced bearing and cross frame seismic response; and (4) lateral bracing helped reduce seismic effects but using bracing along the entire span did not provide additional benefit over placing bracing only in bays adjacent to the supports.

곡선 교량과 AGT 차량의 상호작용에 의한 동적 응답 해석 (Dynamic Response Analysis of Curved Bridge-AGT Vehicle Interaction System)

  • 이안호;송재필;김기봉
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(I)
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    • pp.721-726
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    • 2002
  • The topic on today is dynamic response analysis of curved bridge-AGT(Automated Guide-way Transit) vehicle interaction system. Rubber wheel type AGT vehicle is adopted in this study, and the vehicle is idealized as three dimensional eleven DOF model. Three types of composited steel box girder bridges are modelized with F.E. method. And three types of artificially generated surface roughnesses are adopted for analysis. The dynamic equations of curved bridge, AGT vehicle and surface roughness are derived by using Lagrange's equation of motion. And the equations are solved by Newmark-${\beta}$ method. As a result, The dynamic increasement factor is inverse proportional to radius curvature.

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곡선강박스거더교의 온도하중에 관한 연구 (Study on Temperature Load of Curved Steel Box Girder Bridges)

  • 김상효;조광일;홍주형
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.20-27
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    • 2005
  • Solar radiation causes non-uniform temperature distribution in the structure, depending on the shape of the structure and its shadows. Especially in cases of curved steel box girder bridges, non-uniform temperature distribution due to solar radiation can reduce bridge life and serviceability when combined with another load combination. In this study, the method for predicting the temperature distribution of curved bridges developed by Kim et al., was used to predict the non-uniform temperature distribution which served as a basis for structural analysis of 3-D bridge behavior. In order to seek the most unfavorable conditions of solar radiation, observation data from the Korea Meteorological Administration for solar radiation were analyzed. The region of the most high solar radiation condition was selected and its one year variation of the solar radiation data was considered. From this analysis, the most unfavorable solar radiation condition with lower solar altitude and intense solar radiation was selected. Based on the selected solar radiation condition, structural behavior of curved bridges with diverse bridge direction, span length, radius and support conditions are analyzed.

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에너지법에 의한 연속 곡선박스형교의 정적해석에 관한 연구 (A Study on the Static Analysis of the Cintinuous Curved Box Girder Bridge using Energy Method)

  • 장병순;서상근;이동준
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.163-176
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    • 2001
  • 본 논문에서는 뒴비틀림 효과를 고려한 휨비틀림 이론을 기초로 연속곡선보를 해석한다. 먼저 단순곡선보에 대해 미분방정식으로 단면력과 변위를 구한다. 다음 에너지법을 이용하여 n경간 연속곡선보에 대한 탄성방정식으로 연속곡선보의 임의점에서 단면력과 변위의 해를 구한다. 작용하중으로 수직집중하중과 수직등분포하중을 고려하여 해석하였으므로 실제 하중이 작용하는 연속곡선박스거더의 단면력과 변위를 쉽게 구할 수 있다.

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등단면 3경간 연속 곡선격자형교의 휨모멘트 근사해석에 관한 연구 (A Study on the Approximate Analysis of the Bending Moment for the Three-Span Continuous Curved Girder Bridges with Constant Cross Section)

  • 장병순;서상근;차기혁
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권2호통권39호
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    • pp.131-142
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    • 1999
  • 뒤틀림 효과를 고려한 곡선보의 일반적 거동은 Vlasov에 의해 제시된 미분 방정식으로 표시된다. 일반적으로 거더의 단면을 결정하는데 가장 큰 영향을 미치는 요인은 휨모멘트이다. 곡선 교량 계획시 곡선격자형교의 단면을 쉽게 가정하기 위해서 본 논문에서는 직선거더와 곡선거더의 휨모멘트비를 제시하였다. 이 비는 중심각 ${\theta}(L/R)$를 변수로 하여 근사식으로 나타내었다. 이 휨모멘트 근사식과 제시된 영향선은 3경간 곡선격자형교를 보다 쉽게 설계하는데 이용될 수 있다.

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프리캐스트 PSC 곡선 거더교의 구조거동에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Structural Behavior of Precast PSC Curved Girder Bridge)

  • 김성재;김성배;엄기하;김장호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.1731-1741
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    • 2014
  • 교통수요의 증가에 따른 교통혼잡을 피하기 위하여 고가도로와 고속도로, 경전철 등이 활발히 건설되고 있으며, 이에 따라 접속부 등과 같은 곡률반경이 작은 곡선교 구간의 발생이 증가하고 있다. 초기에는 직선형의 주형을 연결하여 곡선을 이루는 방법을 사용하였으나, 공사비의 증가와 미관성 측면에서 용이하지 않아 강재를 사용한 곡선주형이 개발되어 적용되고 있다. 강재의 특성상 기하학적인 형상을 구현하는데 상대적으로 손쉽기 때문에 대부분의 곡선교에서는 강재를 이용한 강박스 거더교를 주로 사용하고 있다. 그러나 강박스 거더교는 초기 공사비가 고가이고, 도장과 같은 지속적인 유지관리가 필요한 문제점을 가지고 있다. 최근에는 I형 강재 플레이트 거더를 사용하는 방법이 활발히 연구되고 있으나 곡선 I형상의 특성상 개단면이고 얇은 플레이트를 사용하기 때문에 비틀림 강성이 매우 작아 안전성에 문제가 있는 것으로 지적되고 있다. 이러한 곡선강교의 대안으로 경제성과 안전성이 확보되는 프리캐스트 PSC 곡선거더가 제시되고 있다. 이에 본 연구에서는 프리캐스트 PSC 곡선거더를 효율적으로 제작할 수 있는 스마트 몰드 시스템을 개발하고 이를 적용한 2주형 40m 실물교량의 정적 휨 파괴 실험을 통하여 안전성을 확인하고자 한다. 제작단계에서 단일 거더는 곡률반경에 의해 거더의 전도에 대한 안정성이 문제가 있으나 가로보로 연결된 멀티거더는 하중분배가 적절히 이루어지며 안정성이 확보되는 것으로 나타났다. 정적구조 실험결과에서는 균열하중(1,400 kN)이 설계하중(450 kN)의 약 3배 이상 높은 것으로 나타났으며, 허용처짐량에 해당하는 하중은 설계하중의 4배인 1,800 kN에서 발생하여 사용성과 안전성이 모두 확보되는 것으로 나타났다.

A study on preventing the fall of skew and curved bridge decks by using rubber bearings

  • Ijima, Katsushi;Obiya, Hiroyuki;Aramaki, Gunji;Kawasaki, Noriaki
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제12권4호
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    • pp.347-362
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    • 2001
  • The paper deals with preventing the collapse of by the means of supporting the bridges by rubber bearings and pedeck structures of skew and curved bridges during earthquakes, rmitting pounding between the decks and the abutments. Seismic response during pounding is characterized by various phenomena, such as the caging of bridge decks between abutments during an earthquake or decks popping out. These behaviors depend on only a small difference in seismic intensity. Regarding the global characteristics of a seismic response, smaller clearance between a deck and its abutments results in smaller impact damage of the abutments as well as lesser deformation of the rubber bearings. Similarly, smaller clearance between a deck and the side blocks results in smaller damage. The stiffnesses of the bearings and the stiffness ratio between them control the deck displacement. In short to medium length bridges, zero clearance between a deck and the abutments or the deck and the side blocks is the most effective way in preventing the deck from falling and limits the damage to the abutments or the side blocks.

제형 단면을 갖는 곡선 박스거더교량의 뒴 뒤틀림 특성에 대한 매개변수 연구 (Parametric Study on Trapezoidal Section in Curved Box Girder Bridge Including Distortional Warping)

  • Nguyen Van, Ban;Kim, Sung-Nam;Kim, Seung-Jun;Kang, Young-Jong
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.297-302
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    • 2007
  • 최근에 빠른 발전을 이루고 있기는 하나, 하중 저항 계수나 미관효과 면에서 박스 거더를 고속도로 분야에 폭넓게 사용하고 있는 실정이다. 최근의 박스 거더 설계를 기반으로 살펴보면 뒤틀림 하중은 그다지 고려되지 않았다. 특히 직선교에서는 뒤틀림 하중의 효과가 작지만 곡선에서는 어떻게 작용하는지 조차 알려진 것이 없었다. 그러한 이유에서 이 연구는 뒤틀림 거동에 미치는 주요한 변수들에 대해 다루었다. 그리고 유한요소법을 사용하는 Dabrowski formula를 바탕으로 하여 다양한 변수의 교량에 대해 연구하였다. 이 연구에서는 다음과 같은 변수들이 사용된다. : 지간장, 곡률반경, 단면높이, 단면폭, 그리고 내부단면각(internal section angle) 연구된 결과로부터 적당한 초기 기하형상에 대한 변수들을 구할 수 있을 것이다.

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박벽 곡선보 구조의 최근 연구현황 및 이론 (Recent Research State and Theory of Thin-walled Curved Structures)

  • 김문영;김남일
    • 전산구조공학
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    • 제17권1호
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    • pp.7-14
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    • 2004
  • 도시 교통의 혼잡을 개선하기 위하여 대도시에서는 고가도로의 건설이 필수적이며, 고가도로 노선 내에서는 교통흐름의 원활화를 위하여 교량 자체의 평면 형상을 도로선형과 일치시켜야 하므로 특히 곡선교의 건설은 필수적이다. 아치교(arch bridge)나 곡선교(horizontally curved bridge)는 교량건설에 있어서 널리 적용되는 구조이며 적절히 설계가 이루어진다면 미관이 뛰어나고 매우 경제적인 교량구조가 될 수 있다. 또한 건설 지점의 입지조건 등에 의해 곡선교의 건설이 불가피한 경우가 많기 때문에 이에 대한 정확한 해석은 매우 중요하다.(중략)

곡선 강박스거더교의 온도거동 분석을 위한 온도분포 예측기법에 관한 연구 (A Temperature Predicting Method for Thermal Behaviour Analysis of Curved Steel Box Girder Bridges)

  • 조광일;원정훈;김상효;여영건
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1A호
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    • pp.105-113
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    • 2008
  • 곡선 강박스거더교는 부분적인 일사에 의해 교량단면에 불균등한 온도분포와 함께 기타 불리한 하중조건이 복합되어 작용되므로 교량의 수명이 단축되거나 사용성을 저하시킬 수 있는 문제점을 가지고 있다. 따라서 곡선교 설계 시 방위각, 받침배치방식, 형상 등에 따라 온도에 의한 영향을 고려해야 하지만 온도거동의 특성이 명확히 규명되어 있지 않을 뿐만 아니라 현행 설계기준의 규정도 명확하지 못하여 보다 많은 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 제안된 일사량 계산식과 열전달 유한요소해석기법을 병용하여 곡선 강박스거더교의 기하학적 형상 및 방위각에 따라 변화하는 온도분포를 보다 쉬운 방법으로 예측하는 기법을 개발하였고 실측된 곡선교의 온도자료를 통해 검증하였다. 또한, 개발된 온도분포예측기법과 3차원 구조해석을 이용하여 일사에 의한 곡선교의 거동을 분석한 결과, 곡선 외측면이 남측을 향하는 경우에서 고정단측 받침의 교축방향과 교축직각방향 반력이 크게 나타났으며 곡선반경이 감소할수록 모든 방향의 반력이 증가하는 경향을 보였다. 본 연구에서 제안한 온도분포예측기법을 바탕으로 향후 관련 연구를 통해 현재의 설계기준을 보완할 수 있는 합리적인 온도하중의 제시가 가능할 것으로 판단된다.