• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권3호통권55호
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• pp.135-144
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• 2009

주케이블과 행어로프로 구성된 케이블 시스템은 현수교에서 가장 중요한 부재로서 외부의 하중을 장력을 통해 전달하여 구조물의 안전성을 확보하는 비선형 요소의 부재이다. 장기간 공용된 교량의 케이블 시스템은 유지관리 활동에 따른 보수 및 보강의 영향을 받아 장력의 증가 혹은 변형이 발생하나 정확한 거동파악이 쉽지 않다. 국내 건설된 사장교에서의 케이블은 상시 모니터링 시스템이 개발되어 관리되고 있으나, 현수교의 주케이블에 대해서는 여전히 관리방법 개발이 필요하다. 이를 위해서 본 논문은 약 35년 공용되어온 남해대교에 대해서, 사용년수 증가에 따른 영향과 과거에 수행되었던 보수 및 보강공사가 케이블 시스템에 어떠한 영향을 주었는지를 파악하기 위해 그 동안 조사되었던 케이블의 손상, 행어로프의 장력 측정 결과 및 주 케이블의 형상측량 결과를 통하여 장기적인 거동을 분석하고 주케이블의 장력 변화를 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.435-454
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• 2007

본 연구에서는 국내 내진 설계규정에서 고려하고 있지 않은 근거리지진의 특성을 규명하고, 사장교 구조물에 미치는 영향을 검토하고자 한다. 대표적인 근거리 및 원거리지진의 실측자료를 선정한 후, 탄성 및 비탄성응답스펙트럼을 작성하여 지진기록의 특성을 분석하였다. 세 가지 형식의 사장교 및 실제 사장교 구조물을 대상으로 지진특성에 따른 응답해석을 수행하여 주요부재에 대한 응답특성을 비교 분석하였다. 또한 지진응답해석 결과를 이용하여 신뢰성해석을 수행하였으며, 신뢰성지수 및 파괴확률을 검토함으로써 대상 사장교 구조물의 내진 안전성을 정량적으로 평가하였다. 응답스펙트럼, 지진응답해석 및 신뢰성해석 결과에 의하면 근거리지진이 사장교 응답에 대한 영향은 기존의 원거리지진과는 상이한 양상을 보이고 있으므로, 사장교 구조물 설계 시 중요한 인자로 고려해야 할 것을 제시하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.85-98
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• 1993

본 논문에서는 재료의 시간의존적 특성에 의한 영향을 고려하며, 재료의 비선형성은 물론 기하학적 비선형성도 고려하여 평면PC사장교의 축방향력과 휨에 의한 극한거동을 해석할 수 있는 비선형 해석방법을 제시했다. 재료의 시간의존적 특성으로는 콘크리트의 크리프, 건조수축과 강도증가, PC 강재와 케이블의 이완을 고려했고 재료의 비선형성으로는 콘크리트의 인장균열과 콘크리트, 철근, PC 강재와 케이블의 비선형 응력-변형도 관계를 고려하고 하중반전에 의한 영향도 고려했다. 기하학적 비선형성으로는 케이블의 색, 구조물의 대변위에 의한 비선형 변위-변형도 관계 및 변형에 따른 구조물의 형상변화를 고려했다. 일반적 형태의 PC 사장교의 해석에 적용하여 PC 사장교의 극한거동 및 재료의 시간의존적 특성이 극한거동에 끼치는 영향을 검토했다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.683-692
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• 2012

사장교의 거더에는 케이블의 수평방향 분력에 의하여 휨모멘트 외에 부가적인 압축력이 가해지게 된다. 세장하게 설계되는 거더는 이러한 압축력에 의해 강성이 저하될 수 있으며, FCM으로 가설되는 사장교의 경우 이러한 문제는 완성계보다 시공중 모델에 대하여 고려되어야 할 필요가 있다. 현행 설계기준에서는 사장교 거더의 안정성 평가를 위하여 선형탄성고유치 해석법을 제안하고 있다. 그러나 이러한 방법으로는 비선형성 거동을 하는 사장교의 구조적 특성을 반영할 수 없을 뿐 아니라, 완성계 상태를 기준으로 하는 해석 방법은 시공중 모델에 대한 적용이 어렵다 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 FCM으로 가설되는 2주탑 3경간 강사장교에 있어, 케이블 거치 형식과 거더의 강성에 따라 총 3개의 모델을 제작하고 실험적, 해석적으로 시공중 사장교의 거동 특성을 분석하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제50권2호
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• pp.215-229
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• 2014

Due to the lack of effective longitudinal constraint for center tower, structural stiffness of three-tower suspension bridge becomes less than that of two-tower suspension bridge, and therefore it becomes more susceptible to the seismic action. By taking a three-tower suspension bridge-the Taizhou Highway Bridge over the Yangtze River with two main spans of 1080 m as example, structural dynamic characteristics and seismic performance of the bridge is investigated, and the effects of cable's sag to span ratio, structural stiffness of the center tower, and longitudinal constraint of the girder on seismic response of the bridge are also investigated, and the favorable structural system is discussed with respect to seismic performance. The results show that structural response under lateral seismic action is more remarkable, especially for the side towers, and therefore more attentions should be paid to the lateral seismic performance and also the side towers. Large cable's sag, flexible center tower and the longitudinal elastic cable between the center tower and the girder are favorable to improve structural seismic performance of long-span three-tower suspension bridges.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.55-63
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• 1993

탄성계수의 확률분포를 고려한 트러스 구조물의 유한요소 해석을 수행하였다. 탄생계수의 분포함수를 이용한 형상함수를 유도하여 강성행열을 구성하고 Monte Carlo Simulation 기법을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 공간 트러스 구조물 해석을 통해서 해석과정을 검증하고 사장교에서 케이블 장력의 변동폭을 예측하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.224-227
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• 2011

케이블구조의 기하학적 비선형해석을 위한 탄성포물선 케이블요소를 제시한다. 탄성현수선 케이블요소에 대한 적합조건과 접선강도행렬을 토대로 장력이 충분히 도입되어 자중에 의한 처짐 형상이 포물선에 가깝다는 가정 하에서 무응력길이를 포함하는 탄성포물선 케이블요소의 비선형 힘-변형관계식과 접선강도 행렬을 구한다. 또한 현(chord)방향으로 두 케이블요소의 등가 공칭장력식을 정의한다. 탄성포물선 케이블 요소의 수치적인 정확성을 확인하기 위하여, 경사진 케이블을 탄성현수선과 탄성포물선 케이블요소로 각각 모델링하여 매개변수 해석을 수행하고 비교, 분석한 결과를 제시한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1991년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.65-67
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• 1991

A numerical analysis in linear-elastic state for prestressed concrete tanks including the time-dependent effects due to creep and shrinkage of concrete, relaxation of prestressing cable have been studied by many researchers. In this paper, not only the time dependent factor but also the nonlinear elasto-plastic behavior are considered. Prestresses are considerde in vertical and circumferential direction.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.247-261
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• 2003

The technique of posttensioning has been used successfully to improve the performance of existing concrete structures. However, very few applications of this technique can be found in steel structures. Posttensioning by means of high strength cable or bar can be used to effectively increase the working load capacity of Truss Bridges. The benefits of posttensioning trusses can be achieved in strengthening of existing structures as well as in the design of new structures. In this paper, the elastic behavior of posttensioned trusses with straight and draped tendon profiles is examined. For the analysis of posttensioned trusses in the elastic range of behavior, two methods are presented, namely, the flexibility method and the mixed-method, i.e., a combination of the stiffness and flexibility methods. Using the presented methods, the effects of design variables such as the tendon profile, truss type, prestress force, and tendon eccentricity on the working load and deflection of trusses are studied. The results show that the allowable load of truss increases proportionally with increase in prestress force and eccentricity. Posttesioning enlarges the elastic range, increases redundancy, and reduces deflection and member stresses. Thus, the remaining life of a truss bridge can be increased relatively inexpensively.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권1호
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• pp.1-17
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• 2021

The influence of prestress force on the fundamental frequency and static deflection shape of uncracked Prestressed Concrete (PC) beams with a parabolic bonded tendon was examined in this paper. Due to the conflicts among existing theories, the analytical solutions for properly considering the dynamic and static behavior of these members is not straightforward. A series of experiments were conducted for a total period of approximately 2.5 months on a PC beam made with high strength concrete, subsequently and closely to the 28 days of age of concrete. Specifically, the simply supported PC member was short term subjected to free transverse vibration and three-point bending tests during its early-age. Subsequently, the experimental data were compared with a model that describes the dynamic behavior of PC girders as a combination of two substructures interconnected, i.e., a compressed Euler-Bernoulli beam and a tensioned parabolic cable. It was established that the fundamental frequency of uncracked PC beams with a parabolic bonded tendon is sensitive to the variation of the initial elastic modulus of concrete in the early-age curing. Furthermore, the small variation in experimental frequency with time makes doubtful its use in inverse problem identifications. Conversely, the relationship between prestress force and static deflection shape is well described by the magnification factor formula of the "compression-softening" theory by assuming the variation of the chord elastic modulus of concrete with time.