• 제목/요약/키워드: fatigue test serviceability

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반단면 프리캐스트 판넬 이음부의 피로 안전성 및 사용성 평가를 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on Evaluation of Fatigue Safety and Serviceability for the Precast Half Deck Panel Joints)

  • 박우진;황훈희;권남승
    • 한국안전학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.50-56
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    • 2019
  • Precast members have relatively good quality because they are manufactured in an environment suitable for quality control. A typical precast method in which pre-fabricated segments are assembled in the field requires a joint. Although the joint is a small part of the member, it greatly affects the behavior and quality of the structural member. In the previous study of this paper, the flexural strength of a joint, which is generally applied to half-depth precast deck systems, was verified to have higher strength than the design requirement. In addition, the proposed joint has been verified to have higher strength by reinforcing the connecting rebar. However, even if the flexural strength of the joints is sufficient, excessive deflection or lack of fatigue performance is likely to cause cracks in the half-depth precast deck system. In this study, the serviceability of the half-deck precast panel specimens with joints was evaluated and the experimental verification was conducted to evaluate the fatigue performance of the joint without connection rebar. As a result, the serviceability such as deflection and crack width was found to be higher than the design requirement in all the specimens. In the fatigue test, the fatigue effect was insignificant even in the absence of connection rebar.

보수성을 개선한 복합형 신축이음장치(HRS) 내구성 평가 (Durability Evaluation of Hybrid Expansion Joint System with Improved Replacement)

  • 이정우
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • 기존 신축이음장치 교체 시간을 절감하고, 차선별 부분교체가 가능하도록 보수성을 개선한 신축이음장치 시스템(HRS)에 대하여 실물규모의 수직하중 피로시험과 윤하중 성능실험을 수행하여 내구성을 평가하였다. 수직하중 피로시험결과 레일형 신축이음장치의 최대응력은 170 Mpa이며, 이는 HRS 신축이음장치레일의 항복강도 355MPa의 약 47.8% 수준이다. 보수성을 개선한 HRS 신축이음장치의 수직하중 피로시험은 도로교설계기준에 따라 재하판의 크기와 하중을 설정하였고, 200만회 수직하중 피로시험과 윤하중 성능실험에 있어서 파괴거동을 나타내지 않았으며 그 내구성과 안전성을 확인하였다.

복합소재 교량 바닥판 '델타데크'의 구조적 특성과 현장적용 (Structural Characteristics and Field Application of 'Delta Deck' Composite Bridge)

  • 이성우;박신전;김병석;정규상
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.201-208
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    • 2004
  • To substitute conventional reinforced-concrete bridge deck, glass composite precast bridge deck - Delta Deck/sup TM/, which possesses advantages of light weight, high strength, corrosion resistance and durability, is developed for the DB24 truck load. Pultruded composite bridge deck is designed and fabricated. To verify serviceability and structural safety, finite element analysis, structural testing such as flexural test, local fatigue test, flexural fatigue test and field tests are conducted. In this paper structural characteristics of developed deck and its field application in Korea is presented.

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인발성형 중공단면 복합소재 교량 바닥판의 구조적 특성 분석 (Structural Characteristics of Pultruded Composite Bridge Deck of Hollow Section)

  • 이성우;김병석;조남훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.35-43
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    • 2006
  • 본 논문에서는 중공단면 형상의 유리섬유 강화 복합소재 교량바닥판의 개발에 관련된 연구 절차와 결과를 기술하였다. 설계된 3셀 단면에 대해 적층설계를 수행하였고, DB24 하중에 대한 플레이트 거더 복합소재 바닥판 교량의 유한요소해석을 통하여 처짐 사용성, 강도, 파괴 및 좌굴안정성 등의 구조적 특성을 평가하였다. 설계, 해석된 복합소재 바닥판 튜브는 인발성형으로 제작하였고, 구조적인 거동을 실험적으로 평가하기 위해 3점 휨시험, 거더 연결부시험, 방호벽 연결부시험을 실시하였고, DB24하중의 200만회 반복하중에 대해 압축피로시험, 휨피로시험 등 광범위한 구조성능시험을 실시하였다. 또한 시범시공된 복합소재 바닥판 플레이트 거더교량에 대한 현장 재하시험에서도 구조 안전성 및 사용성을 검토 하였다.

루프이음 반단면 프리캐스트 패널을 이용한 교량 바닥판의 피로성능 (Fatigue Performance of Bridge Decks using Half-Depth Precast Panel with Loop Joint)

  • 정철헌;임승준;김현준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권1A호
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    • pp.35-43
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    • 2010
  • 프리캐스트 패널은 교량바닥판의 합성 구조부재로서 사용된다. 프리캐스트 패널의 횡방향 강재는 교량바닥판의 주철근 역할을 하며, 또한, 패널 상부의 현장타설 콘크리트 시공시 거푸집 대용으로 적용된다. 그러나 프리캐스트 패널의 장점을 살리기 위해서는 필연적으로 갖게 되는 구조적 특징이자 취약점이 될 수 있는 이음부 부분에 대한 이해와 지식이 필요하다. 특히, 교량바닥판은 차량하중과 같은 반복하중을 받는 구조물이므로 피로하중에 대한 이음부의 거동 및 성능 평가가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 전단철근과 루프이음부를 갖는 프리캐스트 패널 합성바닥판의 피로실험을 수행하였다. 피로실험은 고정점 반복하중과 윤하중을 적용하여 수행되었다. 피로에 대한 현행 설계기준을 고려하고 이음부의 피로파괴 특성과 반복하중하에서의 사용성 평가를 위해 결과 분석을 수행하였다.

리브 형상을 갖는 반단면 프리캐스트 바닥판의 피로 안전성 평가 (Fatigue Safety Evaluation of the Half-Depth Precast Deck with RC Rib Panel)

  • 황훈희
    • 한국안전학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.103-110
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    • 2019
  • In order to reduce the accidents occurring at construction sites, it is necessary to approach with harmonious measures considering various aspects such as systems, training, facilities, and protection equipments. Suggestion of safe construction method can be a good alternative. In the previous study, the half-depth precast deck with RC rib panel was proposed as an alternative method for safe bridge deck construction, and the performance required by the design code was verified through a four-point bending test. But the actual bridge deck is subjected to the repetitive action of the wheel load rather than the bending condition due to the four-point load. In this study, fatigue test was performed by repeating the wheel load $2{\times}10^6$ cycles to verify the safety of the half-depth precast deck with RC rib panel under actual conditions. As a result, fatigue effect due to repetition of wheel load was not significant in terms of serviceability such as crack width and deflection. In the residual strength test conducted after the fatigue test, the half-depth precast deck with RC rib panel failed by punching shear which is typical failure mode of bridge decks and the residual strength was similar to the punching strength of the RC and PSC bridge decks in spite of the fatigue effects.

고강도 PSC BEAM 교량의 휨거동 (Flexural Behavior of PSC Beam Using High Strength Concrete)

  • 정원기;이형준;이규정;윤석구;한승환;김기수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표대회 논문집(III)
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    • pp.706-711
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    • 1998
  • Structural tests of the PSC Beam bridge using high strength concrete, concrete compressive strength 700kg/$\textrm{cm}^2$, are conducted for the application including durability and serviceability of the bridge. Current design safety factors with respect to the jacking force and the service design load DB-24 are applied to the design of the bridge. Concrete compressive strength 700kg/$\textrm{cm}^2$, girder depth 2.3m, girder space 3.2m, span length 20m, and slab thickness 27cm are selected for the bridge test. The Bulb-Tee section of the girders is applied instead of I section because it is well known more stable to the longer span(40m). Static load test(4 beams) with composite and non-composite section, and fatigue load test(1 beams) with composite section are conducted. Crack moment, ultimate load, deflections with load steps, and strains of the beam section for those bridges are investigated. The structural test results of the bridges showed a good performance for a safety and a serviceability.

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철도 차량용 제동디스크의 피로수명평가 (Fatigue Life Assessment for a Brake Disk of Railway Vehicles)

  • 석창성;박홍선;허용;김재훈;이영민
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.385-386
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    • 2006
  • A brake disk in railway vehicle is safety part. Requirements not only in performance but also in comfort, serviceability and working lifetime are high and rising. In this study, we carried out fatigue test and thermal stress analysis. To determine a pressure distribution, contact pressure analysis precede thermal stress analysis. Especially, characteristics of the brake disk were analyzed in considering intial velocity, and thickness of a frictional plate. Form the comparing the results of experiment and FEM analysis, fatigue characteristic and fatigue life assessment ok a brake disk of railway vehicle were performed.

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인조골에 체결된 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료 고정판의 수분 환경 피로 특성 (Fatigue Characterization of Glass/Polypropylene Composite Bone Plates Locked with an Artificial Tibia under Moisture Environment)

  • 한민구;장승환
    • Composites Research
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    • 제26권5호
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    • pp.328-333
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    • 2013
  • 본 연구에서는 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료 고정판을 인조골에 체결하여 실제 골절치료 시술 상황을 모사하였으며, 고정판의 적합성을 판단하기 위하여 수분 흡수율, 스크류의 체결 상태, 하중 조건의 변화에 따른 피로 실험을 진행하였다. 실험 결과 0~12주 동안 수분 흡수가 이루어진 모든 시편에서 기대 수명인 65만 사이클을 넘는 100만 사이클 이상의 피로 수명을 가짐을 확인하였다. 스크류 체결 상태는 골절부의 변형률 차이에 주목할만한 영향을 미치지 못하였다. 본 논문에서는 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료 고정판을 다양한 환경조건 하에서 압축-압축 피로실험을 수행하여 기계적 우수성을 입증하였으며, 이 결과는 향후 금속 고정판을 복합재료 고정판으로 대체하기 위한 관련 연구에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

강섬유 보강 철근콘크리트보의 신뢰성 해석 (Reliability Analysis of Steel Fiber Reinforced Concrete Beams)

  • 유한신;곽계환;장화섭
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.479-486
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    • 2004
  • The purpose of this study is to practical use with increase safety, usablility and economical. In this study, the property of fatigue behavior was tested by comparing reinforced concrete and steel fiber reinforced concrete. The basic test, the static test and fatigue test were used as the research methods. Basic on the test, the material compressive strength test and split tensile strength test ware conducted 7 days and 28 days after the concrete was poured. In the static test, there ware four types of experimental variables of the steel fiber mixing ratio : 0.00%, 0.75%, 1.00%, and 1.25%. The ultimate load initial diagonal tension crack, and initial load of flexural cracking were all observed by static test. A methodology for the probabilistic assement of steel fiber reinforced concrete(SFRC) which takes into account material variability, confinement model uncertainty and the uncertainty in local and globa failure criteria is applied for the derivation of vulnerability curves for the serviceability and ultimate limit states, the reliability of SFRC using the proposed practical linear limit state model is evaluated by using the AFOSM(Advanced First Order Second Moment) method and MCS(monte-Calrosimulation) method.

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