• 제목/요약/키워드: highway bridge

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판항교제작(鈑桁橋製作) 및 보강(補强)에 관한 연구(硏究) (A Study of Fabrication and Strengthening of Plate Girder)

  • 서영갑
    • 대한토목학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.39-51
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    • 1983
  • 강항(鋼桁)의 내하력부족(耐荷力不足)을 강재(鋼材)를 사용(使用)한 개판(蓋鈑) 또는 부재(部材)로서 보강(補强)하였던 것이 종래(從來)의 공법(工法)이며 이것도 대부분(大部分) 단순항(單純桁)에 한정(限定)되었었다. 본(本) 연구(硏究)에서 단순항(單純桁) 뿐만 아니라 2경간(徑間), 3경간연속(徑間連續)도 고인장강(高引張鋼)(P.C 강선(鋼線))으로 per-stress하여 단부정착(端部碇着)한 보강재(補强材)로 내하력(耐荷力)의 증대(增大)를 현저(顯著)하게 보았다. 장차(將次)의 하중증대(荷重增大)를 고려(考慮)하여 강항제작당시(鋼桁製作當時)에 보강장치(補强裝置)를 미리 설치하여 현장가설(現場架設) 때 pre-stressing하여 정착(碇着)시켜 놓면 목적(目的)은 달성(達成)된다. 이렇게 하면 단순항(單純桁), 2경간(徑間), 3경간연속항(徑間連續桁)이 최소(最小) 80%이상(以上) 내하력증가(耐荷力增加)가 되고 전경간(全徑間) 등분분포하중(等分布荷重)이 만재(滿載)될 때는 2경간연속(徑間連續) 단순항(單純桁)에서 약(約) 100%의 내하력증가(耐荷力增加)가 허용(許容)된다.

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교량 바닥판 조건에 따른 교면방수 시스템의 인장접착 특성 (Tensile Adhesive Chracteristics of Waterproofing System for Concrete Bridge Decks)

  • 이병덕;심재원;박성기;김광우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.15-23
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    • 2002
  • 방수시스템의 거동은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계 상세, 그리고 시공의 질에 따라 결정되고, 방수성은 교면과의 접착성과 방수재의 손상정도에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재의 종류별로 방수시스템의 성능을 현재 각 시공현장에서 하자의 원인으로 가장 빈번하게 발생되는 요인들을 중심으로 인장접착 특성을 비교하였다. 방수시스템에 대한 인장접착강도 시험 결과, 함수비 10% 이상에서는 무기질탄성계 도막방수재를 제외하고는 접착력이 감소하였으며, 바닥판 콘크리트 강도가 증가할수록 일반적으로 인장접착강도는 증가하였다. 또한 바닥판 콘크리트의 양생방법에 따라 내부의 공극구조 및 평탄성의 차이로 인해 수중양생한 시편이 전반적으로 접착력이 더 큰 것으로 나타났다. 아스팔트 혼합물 포설전 보다 아스팔트 혼합물 포설후 인장접착강도가 증가하는 경향을 나타냈지만 도막식의 경우, 오히려 감소하는 결과가 나타났다. 그리고 방수재 시공시 대기온도가 상승함에 따라 접착력이 저하되어 방수 시스템의 성능에 악영향을 미치는 것으로 나타났다.

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프리스트레스트된 강판으로 보강된 철근콘크리트 교각의 준정적 실험에 의한 내진 성능 향상 연구 (Seismic Performance Enhancement of Reinforced Concrete Bridge Piers wrapped with Prestressed Steel Jacket by the Quasi-Static Test)

  • 백민철;정영수;최은수;양동욱
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.77-80
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    • 2008
  • 국내 내진설계가 도입되지 않은 1992년 이전에 설계 시공된 교량과 교각의 경우 소성힌지구간 에 충분한 횡구속이 되지 않은 상태에서 주철근 겹침 이음을 가지고 있는 것이 대부분이다. 이 연구는 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치고 있는 변수들로서 소성힌지구간의 주철근 겹침이음 및 두께를 달리한 강판보강을 선택하여 준정적(Quasi-Static)실험 방법에 의하여 철근콘크리트 교각의 내진 성능을 평가 하였다. 특히 기존의 강판 보강 공법은 강판 내부를 모르타르로 그라우팅하였으나, 이 연구에서는 보강된 강판내부를 그라우팅하지 않았다. 이를 위하여 형상비 3.5의 철근콘크리트 기둥 시험체 (지름 400mm, 높이 1600mm) 4개를 제작하였다. 실험 변수는 주철근 겹침이음 0%, 50%, 보강 강판 두께 2종(1mm, 2mm)을 선택하였다.

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지반특성을 고려한 FCM 교량의 지진취약도 분석 (Seismic Fragility Analysis of a FCM Bridge Considering Soil Properties)

  • 김재천;변지석;신수봉
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • 본 연구에서는 확률적 지진취약도 분석방법을 3경간 FCM 교량에 적용하여 지반특성에 따른 지진취약 교각의 위치와 교각 상 하부에서의 소성힌지 발생 상태를 수치예제 결과의 분석을 통해 평가하였다. 이를 위해, 취약도 곡선을 최대지반가속도(PGA)의 변수에 대한 대수정규분포 함수로 가정하고 대수정규분포 함수의 주요 계수인 중앙값과 대수표준편차는 최우도추정법(Maximum Likelihood Method)으로 구하였다. 또한 지점별 상이한 지반특성은 "도로교표준시방서"에 제시되어 있는 지반의 등가 스프링을 사용하여 해석모델에 반영하였으며, 지진취약도 분석에 필요한 구조물의 손상지수로 교각의 소성힌지에서의 회전연성도를 이용하였다.

기지하중을 받는 교량구조물의 현장 계측 및 해석에 따른 응력분포 연구 (Analytical and Field Investigation of Bridge Stress Distribution under Proof Load)

  • 엄준식;노병철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.139-146
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    • 2003
  • 본 연구는 기지하중을 이용하여 교량의 효율적 평가를 하기 위한 것이다. 계산상 내하력이 부족한 것으로 평가된 교량의 하중저항능력은 기존의 방법에 의한 평가능력을 상회하는 경우가 일반적이다. 기지하중을 이용한 실험은 미지의 저항능력을 평가할 수 있으며, 따라서 대상교량의 하중저항능력을 정확히 검증할 수 있다. 실험을 위한 기지하중은 일반적인 통행하중보다 큰 것을 사용하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 미시간 주에서는 법적으로 허용된 11축 트럭 하중(685kN)을 고려하여, 두 대의 군용탱크와 두 대의 11축 트럭을 이용하였으며, 실험의 안전을 위하여 재하하중의 크기를 점진적으로 증가하면서 계측을 실시하였다. 실험에 의한 대상 교량의 응력수준은 계산에 의한 값보다 다소 작게 측정되었으며, 이는 부적절한 재료강도의 예측, 파라펫이나 가드레일과 같은 비구조요소의 기여, 지지조건의 변화 등에 기인한 것으로 분석되었다.

석회암층 교대 하부 구조물의 안정성 해석 (Stability Analysis on the Substructure of Abutment in Limestone Basin)

  • 최성웅;김기석
    • 터널과지하공간
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    • 제12권2호
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    • pp.120-129
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    • 2002
  • 중부지역에 존재하는 대규모 석회암층을 통과하는 고속도로가 신설되는 가운데, 일부 교량의 교대 하부 얕은 심도에서 자연 생성된 석회암 공동이 다수 발견됨에 따라. 교대 및 교량의 안정성 확보를 위한 추가 정밀조사가 실시되었다. 정밀구조지질조사를 통해 고속도로 노선을 따른 지질도가 작성되었으며 이를 토대로 전기비저항 탐사가 일부 구간에 대해 실시되었다. 이 결과 석회암 공동의 존재가 의심되는 부분에 대해 국부적 인 탄성파탐사가 수행됨으로써 석회암 공동의 위치 및 규모가 최종 파악되었으며, 일련의 현장조사 및 실험실 시험결과를 이용한 수치해석이 이루어졌다. 수치해석에 의한 교대 및 교량의 안정성 분석 결과, 시멘트 그라우팅에 의한 교량하부 기초의 보강이 제안되었다.

고속도로 통행차량 통계 분석을 통한 단독차량의 활하중 효과 추정 (Estimation of Live Load Effect of Single Truck Through Probabilistic Analysis of Truck Traffic on Expressway)

  • 윤태용;안상섭;권순민;백인열
    • 한국도로학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.1-11
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    • 2016
  • PURPOSES : This study estimated the load effect of a single heavy truck to develop a live load model for the design and assessment of bridges located on an expressway with a limited truck entry weight. METHODS : The statistical estimation methods for the live load effect acting on a bridge by a heavy vehicle are reviewed, and applications using the actual measurement data for trucks traveling on an expressway are presented. The weight estimation of a single vehicle and its effect on a bridge are fundamental elements in the construction of a live load model. Two statistical estimation methods for the application of extrapolation in a probabilistic study and an additional estimation method that adopts the extreme value theory are reviewed. RESULTS : The proposed methods are applied to the traffic data measured on an expressway. All of the estimation methods yield similar results using the data measured when the weight limit has been relatively well observed because of the rigid enforcement of the weight regulation. On the other hand, when the estimations are made using overweight traffic data, the resulting values differ with the estimation method. CONCLUSIONS : The estimation methods based on the extreme distribution theory and the modified procedure presented in this paper can yield reasonable values for the maximum weight of a single truck, which can be applied in both the design and evaluation of a bridge on an expressway.

교량에서의 세굴깊이 산정 및 산정치와 실측치의 비교분석 (Estimation of Scour Depth at Bridnges and Comparative Analysis between Estimated and Measured Scour Depths)

  • 윤용남;이재수;호정석
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.477-485
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    • 1997
  • 최근에 국내외적으로 발생한 교각과 교대에서의 세굴로 인한 교량의 붕괴는 보다 나은 세굴깊이 산정방법에 대한 필요성을 강조하고 있다. 본 논문에서는 미국 연방고속도로국에서 발간한 HEC-18에서 제시하는 절차를 바탕으로 1차원 모형인 WSPRO 모형과 HEC-2 모형, 그리고 2차원 모형인 TABS-MD 모형을 사용하여 남한강에 위치하고 있는 남한강교에 대한 수리분석을 비교하였다. 본 연구에서는 또한 1차원 및 2차원 모형으로부터 구한 수리량을 사용하여 산정한 세굴깊이를 비교하였다. 이와 동시에 홍수를 전후하여 음향측심기인 Fathometer(DE-719C)를 사용하여 현장실측을 수행하였다. 교량에서의 예측한 세굴깊이와 측정된 세굴깊이를 또한 비교하였다. 본 연구의 결과 실험실과 현장조건사이의 차이 때문에 산정된 세굴깊이와 실측된 세굴깊이 간에는 많은 차이를 보이고 있다. 또한 되메움현상 때문에 최대세굴깊이를 정확히 측정하기가 어렵다. 따라서 첨두 홍수시 사용할 수 있는 세굴측정장비의 개발과 국내 하천에 적합한 경험식을 개발하는 것이 시급하다고 본다.

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윤하중 재하에 의한 교량 신축이음의 정적거동 (The Static Behavior of Bridge Expansion Joints Due to the Wheel Load)

  • 김영진;곽임종;조창백;윤혜진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권3A호
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    • pp.357-366
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    • 2008
  • 본 연구는 교량 신축이음에 대해서 윤하중 재하실험을 통해 윤하중 재하 특성을 분석하고 이를 토대로 신축이음에서의 윤하중 재하기준을 마련하는 기초데이터를 확보하고자 실시하였다. 이를 위해 국내에서 많이 사용되고 있는 레일신축이음과 핑거신축이음에 대하여 시험체를 제작하고 실제 타이어 바퀴를 사용한 정적 윤하중 재하실험을 실시하였다. 윤하중에 접촉된 레일과 핑거에서 윤하중 분배율을 파악하였는데, 레일신축이음에서 중앙 레일이 지지하는 분담율은 윤하중 크기가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났고 핑거신축이음에서는 접촉 면적 증가에 따라 거의 증가하지 않고 일정하게 됨을 알 수 있었다. 윤하중 재하 특성이 기존 설계기준과 많은 차이를 나타내고 있으므로 신축이음 설계를 위한 윤하중 접지압력 분포에 대한 합리적인 기준 마련이 필요하다고 판단되었다.

Rapid assessment of suspension bridge deformation under concentrated live load considering main beam stiffness: An analytical method

  • Wen-ming Zhang;Jia-qi Chang;Xing-hang Shen;Xiao-fan Lu;Tian-cheng Liu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제88권1호
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    • pp.53-65
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    • 2023
  • With the gradual implementation of long-span suspension bridges into high-speed railway operations, the main beam's bending stiffness contribution to the live load response permanently grows. Since another critical control parameter of railway suspension bridges is the beam-end rotation angle, it should not be ignored by treating the main beam deflection as the only deformation response. To this end, the current study refines the existing method of the main cable shape and simply supported beam bending moment analogy. The bending stiffness of the main beam is considered, and the main beam's analytical expressions of deflection and rotation angle in the whole span are obtained using the cable-beam deformation coordination relationship. Taking a railway suspension bridge as an example, the effectiveness and accuracy of the proposed analytical method are verified by the finite element method (FEM). Comparison of the results by FEM and the analytical method ignoring the main beam stiffness revealed that the bending stiffness of the main beam strongly contributed to the live load response. Under the same live load, as the main beam stiffness increases, the overall deformation of the structure decreases, and the reduction is particularly noticeable at locations with original larger deformations. When the main beam stiffness is increased to a certain extent, the stiffening effect is no longer pronounced.