• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.406-409
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• 2006

Serviceability resign is required to control the cracking at the joint of precast decks having longitudinal prestress in continuous composite bridges. Especially, details of twin girder bridges are complex not only due to main reinforcements and transverse prestress for the resign of long-span concrete slabs but also due to shear pockets for obtaining the composite action. This paper suggests the design guidelines for the magnitude of the effective prestress and for the selection of filling materials and their requirements in order to use precast decks for twin-girder continuous composite bridges. The necessary initial prestress was also evaluated through the long-term behavior analysis. From the analysis, existing design examples were revised and their effectiveness was estimated. When a filling material having bonding strength higher than the requirement is used in the region of high negative moment, uniform configuration of longitudinal prestressing steels along the whole span length of continuous composite bridges can be achieved resulting in simplification of details and enhancement of the construction costs.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1326-1331
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• 2006

The precast concrete deck is one of suitable solutions for replacement and new construction in urban area. However, the precast concrete deck could be a weak point of the steel plate girder bridges structurally due to the connections between precast panels in the longitudinal direction. Thereafter, it is necessary for improvement of durability and load carrying capacity to introduce the prestress force in the longitudinal direction Some cracks of connections at the precast concrete deck may be occurred due to live loads, the difference of temperature and long-term effects. The shrinkage and creep of concrete may significantly affect long-term behaviors which occur tensile stresses at the precast concrete deck of steel plate girder bridges. In this study, the time-dependant analysis program has been developed to determine the initial prestress force in the longitudinal direction considering loss of stress at the precast concrete deck. Also it has been estimated the initial prestress force by construction stages and shapes of girder.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.633-642
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• 2006

연속 강합성 교량에 종방향 프리스트레스를 도입해야 하는 프리캐스트 바닥판을 적용하기 위해서는 균열제어를 위한 사용성 설계가 이루어져야 한다. 특히, 2거더 교량의 경우에는 장지간 바닥판의 설계에서 요구되는 주철근 및 횡방향 프리스트레스와 합성설계를 위해 요구되는 전단포켓의 존재로 인해서 상세가 복잡해지게 된다. 이 논문에서는 2거더 연속강합성 교량의 프리캐스트 바닥판 채용을 위해서 필요한 유효 프리스트레스 크기의 산정과 상세의 단순화를 이루기 위해서 부착강도를 인정할 수 있는 채움재료의 선정 및 그 기준을 제시하였다. 또한, 장기거동에 대한 평가 방안을 제시하고 그 결과로부터 초기 프리스트레스의 크기 결정을 수행하여 기존의 설계의 개선 정도를 평가하였다. 일정 수준이상의 부착강도를 갖는 채움재료를 부모멘트가 크게 발생하는 영역에 사용하면 연속 강합성 교량의 전구간에 걸쳐서 일정한 종방향 프리스트레스 도입이 가능하고 이로 인해 상세의 단순화 및 경제성을 높일 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.223-228
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• 2005

Precast concrete deck has many advantages comparing with the in-situ concrete deck, and has been successfully applied to replacement of the deteriorated decks and to the newly constructed highway bridges in domestic region. In order to apply the precast decks into the railway bridges, however, differences of the load characteristics between the highway and the railway should be properly taken into account including the train load, longitudinal force of the continuous welded rail. acceleration or braking force, temperature change and shrinkage. Proper level of the longitudinal prestress of the tendons that can ensure integrity of the transverse joints in the deck system is of a primary importance. To this aim, the longitudinal tensile stresses induced by the design loads are derived using three-dimensional finite element analyses, design codes and theoretical equations for the frequently adopted PSC composite girder railway bridge. The estimated proper prestress level to counteract those tensile stresses is over 2.4 MPa, which is similar to the case of the highway bridges.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권4호
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• pp.459-473
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• 2012

Post-tensioned concrete voided slab girders are widely used in highway bridge constructions. To obtain greater section hollow rate and reduce the self-weight, the plate thickness of slab girders are designed to be small with the adoption of flat anchorage system. Since large prestress is applied to the anchor end section, it was found that longitudinal shear cracks are easy to occur along the voided slab girder. The reason is the existence of great shearing effect at the junction area between web and bottom (top) plate in the anchor end section. This paper focuses on the longitudinal anti-cracking problem at the anchor end of post-tensioned concrete voided slab girders. Two possible models for longitudinal anticracking analysis are proposed. Differential element analysis method is adopted to derive the solving formula of the critical cracking state, and then the practical analysis method for longitudinal anti-cracking is established. The influence of some factors on the longitudinal anti-cracking ability is studied. Results show that the section dimensions (thickness of bottom, web and top plate) and prestress eccentricity on web plate are the main factors that influence the anti-cracking ability. Moreover, the proposed method is applied into three engineering examples to make longitudinal anti-cracking verification for the girders. According to the verification results, the design improvements for these girders are determined.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.15-24
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• 2008

본 논문에서는 프리캐스트 바닥판을 사용한 단순 강합성보에 교축방향으로 프리스트레스를 도입하는 경우, 콘크리트의 장기거동과 PS강재의 릴렉세이션에 의해 발생하는 프리스트레스의 손실과 장기처짐을 계산하기 위한 장기거동해석방법을 제시하였다. 또한 제시된 해석방법을 이용하여 장기거동해석을 수행하였으며, 이를 통해 합성보의 기하형상, 콘크리트강도 및 초기프리스트레스가 프리캐스트 바닥판을 사용한 강합성보의 장기거동에 미치는 영향을 평가하였다. 해석결과 합성보 기하형상의 영향에서 프리스트레스의 손실과 장기처짐에 영향을 미치는 주요인자는 각각 보의 단면적과 단면2차모멘트였다. 마지막으로, 총 프리스트레스 손실에서 크리프에 의한 손실과 건조수축에 의한 손실의 특성을 분석하여 소요 초기프리스트레스의 산정방법을 제안하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.591-596
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• 2001

In case of continuous steel box-girder bridges, the magnitude of the longitudinal tensile stress on concrete in internal support is larger than the tensile strength of concrete. In this paper, the parametric study was performed to present the effective magnitude of the longitudinal prestress for reducing the longitudinal tensile stress to decrease under the tensile strength of concrete. The parametric study is conducted with changing the steel box-girder section and the span length of bridge. Three dimensional finite element analyses are conducted with ABAQUS program. The behavior of the steel box-girder bridge with prestress is investigated through experimental works on a analogous steel box-girder bridge model, and their results are compared with those of analytical studies.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.261-267
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• 2011

본 연구는 부착식 PSC 텐던에 도입된 긴장응력이 종진동 거동에 미치는 메커니즘을 규명한다. 텐던의 종방향 직선변형과 비틀림변형은 상호 연동하여 거동하고, 텐던에 도입된 긴장응력은 축강성과 비틀림강성에 영향을 미친다. 그러므로 텐던의 탄성파 속도를 계측함으로써 텐던에 도입된 긴장응력을 추정 할 수 있다. 이는 텐던의 탄성파속도가 축강성과 비틀림강성의 함수이기 때문에 가능하다. 도입 긴장력이 다른 6개의 PSC 보 시험체에 대한 종진동 실험결과를 이용하여 텐던의 종진동 특성과 도입 긴장응력 사이의 역학적 메커니즘이 검증되었다. 이를 위하여, 탄성파 속도로부터 텐던의 시스템 강성을 추정할 수 있는 시스템인식 이론이 적용 되었다. 추정 결과는 기존 문헌의 연구결과와 비교 검토되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권1호
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• pp.17-27
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• 2023

To investigate the mechanical behavior of the post-tensioned prestressed concrete lining (PPCL), the desilting tunnel of the Xiaolangdi Hydro Project in China is adopted as a case, and a detailed three-dimensional continuum model verified by the observation results is established for the PPCL. The radial stresses, longitudinal stresses, axial forces and bending moments of the PPCL under the completed cable tension condition (CCTC) and design water pressure condition (DWPC) are analyzed, respectively. The numerical results reveal that the PPCL concrete is significantly compressed in the circumferential direction by the prestress, while the prestress has a negligible influence on the radial stresses of the PPCL concrete. It should be noted that the concrete near the anchor slots has a complex and adverse stress state with stress concentration, longitudinal tensioning and large bending moment. In addition, a simplified shell model and a further simplified beam model which can take the influences of the prestress loss and the anchor slot into consideration are proposed for the PPCL. The results of the simplified models are in a good agreement with these of the three-dimensional continuum model, and they can be used as efficient approaches for the structural design and analysis of the PPCL.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.203-215
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• 2009

본 연구는 포스트 텐션드 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement)의 종방향 긴장 설계 방안을 구축하기 위하여 수행되었다. 우선 종방향 긴장으로 인해 PTCP 슬래브에 발생하는 응력분포를 분석하였다. 그리고 설계에 필요한 환경하중과 차륜하중이 PTCP 슬래브에 작용할 때 슬래브에 발생하는 인장응력의 분포를 분석하였다. 또한 슬래브와 하부지반 사이의 마찰저항 및 긴장으로 인해 발생하는 여러 손실원인들을 고려하여 긴장손실량을 산정하였다. 설계에 사용될 발생 인장응력은 각각의 하중에 의해 발생 가능한 최악의 조건에 의해 산정되며 여러 손실들은 현장조건을 최대한 반영하여 산정된다. 이러한 환경 및 차륜하중 등의 설계하중과 긴장 시 발생하는 각종 손실들을 감안한 유효긴장량을 산정하였으며 긴장응력 결정의 기준이 되는 콘크리트 슬래브의 허용인장응력의 영향에 대하여 분석하였다. 궁극적으로 종방향 긴장 설계방안은 설계하중에 대한 슬래브의 응력을 산출한 후 콘크리트 슬래브의 허용인장응력을 감하여 요구되는 긴장응력을 산출하고, 각종 손실이 고려된 유효긴장량과의 비교를 통해 합리적인 긴장간격 및 긴장량을 결정하는 것이다.