• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.177-184
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• 2004

Orthotropic steel deck bridge has much advantages such as the light deadweight, so the construction of orthotropic steel deck is profitable for the long-span bridges Although the system has a lot of merits, it happens some damages by the traffic density and the fatigue cracks of welding. The cross-connection of longitudinal rib and transversal rib is one of the weakest at the fatigue. The secondary stresses which are from the out-plane deformation of transversal rib and the torsion of longitudinal rib make the topical stress concentration phenomenon. The Bulkhead Plate for prevention of this stress concentration phenomenon was applied by changing the orthotropic steel deck of Williamsburg bridge in USA. But, it is principle that a Bulkhead Plate is not established in the domestic design standard. Therefore, it is estimated that the study for installation of Bulkhead Plate is needed. This study with considering these circumstances proves efficiency of Bulkhead Plate and will be presented optimal design details through finite element analysis according to change the geometrical of Bulkhead Plate and the cross-connection area of longitudinal and transversal rib

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.493-496
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• 2008

합성형교량의 바닥판 횡방향균열은 재료, 설계, 시공 등 다양한 요인에 의하여 영향을 받으며, 초기재령 콘크리트 바닥판 균열에 영향을 미치는 주요인자는 온도 및 수축변형에 기인한 것으로 알려져있다. 온도의 영향은 수화열과 복사열에 모두 영향을 받으며 일반적으로 보통강도콘크리트가 사용되는 바닥판은 건조수축, 고강도콘크리트 바닥판은 자기수축의 영향을 주로 받게 된다. 합성형교량을 범용 유한 요소 구조 해석 프로그램을 이용하여 수화열 및 복사열에 의한 온도응력, 자기 및 건조수축응력 해석을 수행하고, 이를 통하여 합성형교량 바닥판 콘크리트에서 발생한 균열의 원인을 규명하고자 한다. 균열 원인 분석으로 도출된 결과를 토대로 변수해석(parametric study)을 수행하여 향후 시공되는구조물의 균열제어대책을 제시하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.68-77
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• 2014

본 연구에서는 초박층 교면포장으로 폴리설파이드 에폭시 폴리머 콘크리트 포장을 선정하여, 에폭시 아스팔트 포장, SFRC 포장과의 비교 분석을 통해 폴리머 콘크리트 포장이 강바닥판의 피로응력범위에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하였다. 강바닥판의 피로응력범위를 산정하기 위해 Abaqus를 사용한 유한요소해석을 사용하여 비교평가하였으며, 용접부에 교축방향 및 교축직각방향의 다축응력이 발생하는 점을 감안하여 Signed Von-Mises 응력을 도입하여 피로 검토에 활용하였다. 강바닥판의 피로응력범위를 산정하기 위해 Abaqus를 사용한 유한요소해석을 사용하여 포장 재료 및 두께에 따라 비교평가하였으며, 용접부에 교축방향 및 교축직각방향의 다축응력이 발생하는 점을 감안하여 Signed Von-Mises 응력을 도입하여 피로 검토에 활용하였다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권1호
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• pp.41-51
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• 2018

In case of evaluating the bond stress of a void deck plate using a wire steel, there is no standard formula considering both the influence on the void and the type of the reinforcing bar. Therefore we proposed a model equation considered the bond characteristics of the void deck plate. A total of 46 specimens was carried out a direct pull-out test and the test variables were the presence of a void body, type of reinforcing bar, the inner cover thickness according to the location of reinforcing bars and bond region. As a result of the comparison between the steel bar and steel wire, the bond stress of the steel wire with the relative rib area of 0.071 is 4.5 ~ 28.58% lower than that of the steel bar with 0.092 and the bond stress reduction rate increases when the inner cover thickness is insufficient. In the case of the inner cover thickness of $1.7d_b$ and $2.7d_b$, the bond stress was reduced to 48.7 ~ 68.4%. In the inner cover thickness was $4.9d_b$ and $5.2d_b$, the bond stresses were equivalent to those of the solid specimens. It was confirmed that the average bond stress and strain were affected by the inner cover thickness. Therefore the predicted model for one module of the void deck plate is proposed and verified by considering the bond characteristics of the void deck plate.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권1호
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• pp.67-80
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• 2018

Recently, U-section decks have been more and more used in metro and light rail bridges as an innovative concept in bridge deck design and a successful alternative to conventional box girders because of their potential advantages. U-section may be viewed as a single vent box girder eliminating the top slab connecting the webs, with the moving vehicles travelling on the lower deck. U-section bridges thus solve many problems like limited vertical clearance underneath the bridge lowest point, besides providing built-in noise barriers. Beam theory in mechanics assumes that plane section remains plane after bending, but it was found that shearing forces produce shear deformations and the plane section does not remain plane. This phenomenon leads to distortion of the cross section. For a box or a U section, this distortion makes the central part of the slab lagging behind those parts closer to the webs and this is known as shear lag effect. A sample real-world double-track U-section metro bridge is modelled in this paper using a commercial finite element analysis program and is analysed under various loading conditions and for different geometric variations. The three-dimensional finite element analysis is used to demonstrate variations in the transverse bending moments in the deck as well as variations in the longitudinal normal stresses induced in the cross section along the U-girder's span thus capturing warping and shear lag effects which are then compared to the stresses calculated using conventional beam theory. This comparison is performed not only to locate the distortion, warping and shear lag effects typically induced in U-section bridges but also to assess the main parameters influencing them the most.

• 산업기술연구
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• 제24권A호
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• pp.179-184
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• 2004

Each year, new technological advancements for repair-purpose are being introduced to overlay the old deterioration of RC bridge deck at highway by latex-modified concrete. The days may come when this old problem will be successfully resolved. While the experimental works and researches are very active at both laboratory and field, only a few theoretical studies were performed on interfacial problems, especially on stress distribution and concentration of RC beam overlayed by latex-modified concrete. The repaired and strengthened structures would induce a premature failure due to the stress concentration at the adhesive layer of different material before the design expected failure. This paper investigated and proposed an analytical model for predicting interfacial shear and normal stresses of RC beam repair-purpose overlayed by latex-modified concrete. This would be used for predicting interfacial stresses and preventing premature failure at interfaces. This study modified Smith-Teng method for applying to cementitious repairing material, which was based on a direct governing equation and linear-elastic approach for interfacial normal and shear stresses. The proposed theoretical model was verified using commercial FEA program, LUSAS, in terms of interfacial stresses predicted by the proposed model and calculated by LUSAS.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3D호
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• pp.499-509
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• 2006

프리캐스트 콘크리트 바닥판은 일반적인 현장타설 바닥판과 비교할 때 많은 장점을 가지고 있으며, 최근 국내에서도 도로교의 노후 바닥판 교체 공사 및 신설 도로교에 성공적으로 적용되고 있다. 하지만, 철도교에 프리캐스트 바닥판을 적용하기 위해서는 활하중, 장대레일 종하중, 시제동하중, 온도변화, 건조수축 등 도로교와 철도교의 하중 특성의 차이를 적절히 반영한 설계가 요구되며, 특히 횡방향 이음부의 연속성을 확보하여 일체화시키기 위해 바닥판 내부에 배치한 종방향 텐던의 적정한 프리스트레스 수준을 평가하는 연구가 요망된다. 따라서 본 연구에서는 철도교에 빈번히 적용되는 PSC 합성거더 철도교에 대하여 정밀한 3차원 유한요소해석을 통해 주요 설계하중이 유발하는 바닥판의 종방향 응력을 산정하였다. 그 결과 종방향 인장응력을 유발하는 지배적인 요인은 활하중보다는 바닥판의 온도 저하나 시동하중으로 나타났으며, 특히 온도의 영향은 설계기준상의 제안식 또는 이론식과도 비교해 가며 중점적으로 분석하였다. 종방향 인장응력을 상쇄하여 올바른 구조거동을 유도하기 위한 프리스트레스의 범위를 고찰한 결과, 대상 철도교에 대해 2.4 MPa 이상의 프리스트레스를 도입하는 것이 적정한 것으로 나타났으며 이는 도로교의 경우와 유사한 수준으로 평가되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1537-1542
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• 2007

본 논문에서는 기존 I형강 매입형 강합성 바닥판을 기본으로 새로운 형식의 초간편 강합성 바닥판 거더패널을 제시하여 가설중 거동에 대해 연구하였다. 범용해석프로그램인 ABAQUS를 사용하여 바닥판을 구성하는 인자에 대하여 영향을 평가하였다. 하부강판과 I형강의 용접량 변화, 1형강의 복부에 유공 유무, 유공의 위치변화에 대해 평가하였다. 또한 모델링의 합리적 검증을 위해 수계산, Shell요소, Solid요소 모델을 사용하여 비교하였다. 그 결과 하부강판과 I형강의 용접량 변화시 전체용접에 비해 부분용접시 지간 중앙부 단면에서 최대 휨 인장응력이 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 유공이 있는 경우 유공이 없는 경우보다 처짐량이 약간 증가함을 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제7권1호
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• pp.1-18
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• 2007

Additional cutouts in the floorbeam webs of orthotropic plated bridge decks relieve the highly stressed lower flange of the ribs passing through these floorbeam webs from possible fatigue damage. Conversely, the floorbeam webs themselves suffer from high stress concentrations, especially along the free edges of the additional cutouts. These stresses result from a combination of direct introduction of vertical traffic loads in the weakened web and from the truss action of the floorbeam. The latter differs from a simple beam action due to the presence of the openings and corresponds more to the behaviour of a Vierendeel truss. Close assessment of the appearing stresses, highly relevant for fatigue resistance, requires the use of elaborate finite element modelling. However, a full finite element analysis merely provides the results of total stresses, leaving the researcher or designer the difficult task of finding the origin of these stress components. This paper presents a calculation method for cutout stresses based on a combination of a framework analysis and a two dimensional finite element analysis of much smaller parts of the floorbeam. This method provides more insight in the origin of the stress components, as well as it simplifies any comparison of different additional cutout geometries, independent of the floorbeam topology.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.73-80
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• 2019

본 논문은 기존 5ton 카고 트럭의 적재함을 개조하여 농기계의 상, 하차를 손쉽게 할 수 있도록 하는 전동 유압 슬라이딩 데크를 개발하기 위하여 전동 유압 슬라이딩 데크 시스템의 기본 설계를 수행하였고, 기구학적 해석을 통하여 슬라이딩 데크의 길이와 구조를 고안 하였으며, 구조해석을 통하여 안전성과 경제성을 고려한 재질을 선정하였다. 먼저 슬라이딩 데크 시스템의 기본 설계를 위하여 운송 대상 농기계를 조사하였고, 필요한 요소들을 선정하였다. 선정한 요소들을 충족시킬 수 있는 유압실린더를 이용한 시스템을 고안하였다. 단순화 모델링과 기구학적 다이어그램을 통하여 슬라이딩 데크 시스템의 작동 구조를 파악하였으며, 기구학 해석을 통해 슬라이딩 데크의 최소길이와 그 구조를 고안하였다. 안전성과 경제성을 모두 만족하는 재질을 선정하기 위하여, 자동차 구조물에 사용되는 대표적인 4가지 재질을 선정하였다. 해석이 필요한 부분을 선정하고, 단순화 모델링을 통해 최대하중을 받는 조건에서 재질에 따른 응력과 변형량을 비교하였다. 그 결과 SS41P 재질사용하면 단가를 줄이고 안전성을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 작동이 불가능한 농기계의 상, 하차를 위하여 윈치 시스템을 설계하고 적용하였다.