• 제목/요약/키워드: plate girder

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Full-scale 실험 모드해석을 이용한 노후화된 철도판형교의 진동특성 (Vibrational Characteristics of the Deteriorated Railway Plate Girder Bridge by Full-scale Experimental Modal Analysis)

  • 김주우;정희영
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.119-128
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    • 2012
  • 본 연구에서는 실험적 모드해석 기법을 이용하여 외부환경에 직접 노출되어 있는 실제 철도판형교의 full-scale 동적 테스트가 수행되었다. 충격해머 모드실험에 의해 얻어진 철도판형교의 모드 매개변수를 유한요소해석으로부터 구한 고유진동수와 모드형상과 비교, 분석하였다. 실험적 모드해석에 의해 측정된 실험 데이터와 해석적 진동분석에서 얻어지는 출력만의 데이터를 교량 부재의 기하학적 특성 및 재료적 특성을 다양하게 고려하여 모델보정 테크닉에 적용하였다. 철도판형교의 실험적 모드해석 결과를 검증하기 위한 유한요소모델이 모드인식 기법을 이용하여 보정되었다. 실험 데이터와 유한요소해석 기준모델의 모델보정과정의 결과와 함께 부재특성의 변화를 통하여 이루질 수 있는 손상평가에 대한 기초적 데이터베이스가 제공된다.

ALFD방법에 의한 연속합성판형교의 강도평가에 대한 연구 (A Study on the Strength Rating of Continuous Composite Plate Girder Bridges by ALFD)

  • 한상철;정경희
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권2호통권39호
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    • pp.213-222
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    • 1999
  • ALFD방법은 연속합성판형교의 과재하중과 최대하중에 대한 강도검토에 있어서 실제적인 거동을 나타낼 수 있는 탄소성해석법이다. 주어진 하중으로 인한 최대 정, 부모멘트단면에서의 항복은 활하중이 통과한 후에 잔류하는 소성회전을 일으킨다. 또한 제조시의 잔류응력으로 인하여 이론적인 항복모멘트 이하에서도 소성변형을 일으킨다. 이러한 국부항복은 다음에 작용되는 과재하중하에서 탄성화되어 정의 자생모멘트를 유발한다. 본 연구에서는 지점과 최대 정모멘트 단면에서의 단위소성회전각으로 인한 자생모멘트를 공액보법과 3연모멘트법에 의하여 구하였고, 9개의 설계경간을 지점단면을 감소시켜가면서 본 연구에서 개발한 전산프로그램에 의하여 연속관계와 모멘트-비탄성회전각 실험곡선과 일치하는 자생모멘트를 구하였다. 또한 한국도로교시방서에 준하여 비조밀단면을 갖는 3경간 연속합성판형교의 평가를 수행하였다.

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국내 생산 강재를 적용한 강합성 거더 휨저항강도의 통계적 특성 (Flexural Resistance Statistics of Composite Plate Girders)

  • 신동구;김천용;노준식;박영석
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.139-146
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    • 2007
  • 국내 LRFD 도로교설계규정의 휨에 대한 재료 저항계수 정립 시 기초 통계자료로 활용하기 위하여 국산 강재를 적용한 강합성 플레이트 거더 단면의 정모멘트 및 부모멘트 하 휨저항강도를 통계적으로 분석하였다. 최근 국내에서 생산된 16,000여 표본의 구조용 강재와 철근에 대한 항복강도와 인장강도 등의 기계적 특성을 통계적으로 분석하여, 공칭강도에 대한 편심계수(bias factor)와 변동계수(coefficient of variation)를 구하였다. 이들 국산 강재와 철근을 적용하여 정 부모멘트를 받는 도로교 강합성 플레이트 거더교 대표단면에 대한 재료 비선형 소성해석을 수행하였으며, 해석결과로부터 모멘트-곡률 곡선을 구하고 단면의 휨저항강도를 산정하였다. 공칭휨강도와 극한휨저항강도를 비교하고 대표적 강합성 단면에 대한 편심계수와 변동계수 통계치를 제시하였다.

이축대칭단면 HSB800 강재 플레이트거더의 비탄성 횡비틂좌굴강도의 해석적 평가 (Numerical Analysis of Inelastic Lateral Torsional Buckling Strength of HSB800 Steel Plate Girders with Doubly Symmetric Section)

  • 박용명;이건준;최병호;황민오
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.141-151
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    • 2013
  • 본 연구에서는 균일휨모멘트를 받는 HSB800 강재 플레이트거더의 횡비틀림좌굴(LTB) 강도를 비선형해석으로 평가하였다. 세장, 비조밀 및 조밀 복부판을 갖는 이축대칭단면들을 대상으로 하였으며, 초기처짐과 잔류응력의 영향을 고려하여 비탄성좌굴 영역의 LTB 강도를 평가하였다. 본 연구에서는 단일패널모델과 3-패널모델을 각각 고려하였으며, 이들 모델의 타당성을 평가하기 위해 SM490 강재 거더에 대해 해석을 수행하고 AASHTO, AISC, Eurocode 및 국내 도로교한계상태기준과 비교하였다. 이후 동일한 방법으로 HSB800 강재거더에 대해 LTB 강도 평가 해석을 수행하였으며, 비탄성 영역의 LTB 강도에 대한 현재 기준이 이축대칭 HSB800 강재 거더에서도 적용될 수 있는 것으로 평가되었다.

현장 연속화 기법을 통한 철도판형교의 동적성능향상 (Dynamic Performance Enhancement of the Railway Plate Girder Bridge using the In-site Continuous Method)

  • 오지택;김현민
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.774-782
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    • 2011
  • In-site Continuous Method to improve the dynamic performance of railway plater girder bridge was developed. In this study, the In-site Continuous Method in the existing railway plate girder bridge was applied. Comparison of the results obtained from the field experiment were presented. The reductions in vertical acceleration were shown to approximately 24.8%, 45.4% and 27.5% in case of the freight train, passenger train and express tilting train, respectively. The reductions of lateral acceleration were shown to approx. 31%, 39% and 15% in the previous case. In the vertical displacement, the reductions were shown to approx. 20%, 13% and 12.6%, respectively. Through this method, we expect the problem of the restriction in speed up of train to be solve.

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경계조건에 따른 판형교 장대레일의 거동 특성 (The characteristics of the behaviour of plate girder bridges according to the boundary conditions.)

  • 민경주;정의하;김영국
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.356-363
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    • 2003
  • The CWR of the plate girder bridges in non-ballast causes the additional axial force on the rail and the bearing due to the temperature axial force and the interaction between the CWR and bridges. This study shows the remarkable improvement of reducing the axial force of the CWR on the non-ballast bridge, compared to conventional methods. New method, which is differently designed in terms of longitudinal semi-rigid bearing, reduces the axial force on the bearing by making the girder act both directions. This method is applicable to most cases of bridges regardless of the restriction of length, and useful to reduce the abrasion and damage of the track material.

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After-fracture redundancy in simple span two-girder steel bridge

  • Park, Yong-Myung;Joe, Woom-Do-Ji;Hwang, Min-Oh;Yoon, Tae-Yang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제27권6호
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    • pp.651-670
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    • 2007
  • An experimental study to evaluate a redundancy capacity in simple span two plate-girder bridges, which are generally classified as a non-redundant load path structure, has been performed under the condition that one of the two girders is seriously damaged. The bottom lateral bracing was selected as an experimental parameter and two 1/5-scale bridge specimens with and without bottom lateral bracing have been prepared. The loading tests were first performed on the intact specimens without cracked girder within elastic range. Thereafter, the ultimate loading tests were conducted on the damaged specimens with an induced crack at the center of a girder. The test results showed that the cross beams and concrete deck redistributed partly the applied load to the uncracked girder, but the lateral bracing system played a significant role of the load redistribution when a girder was damaged. The redundancy was evaluated based on the test results and an appropriate redundancy level was evaluated when the lateral bracing was provided in a seriously damaged simple span two-girder steel bridge.

강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더의 개발을 위한 실험연구 (Experimental Study for the Development of Steel-Confined Prestressed Concrete Girder)

  • 김정호;박경훈;황윤국;최영민;조효남
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권5호통권60호
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    • pp.593-602
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    • 2002
  • 콘크리트와 강판, PS강재의 구조적 장점을 극대화하여 낮은 형고로 경간을 장대화할 수 있는 새로운 교량 상부구조형식으로서 강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder; SCP Girder)를 개발하였다. 개발된 SCP 합성거더의 효과적인 설계 및 제작을 위하여 설계프로그램을 개발하고 제작절차를 확립하였다. 이를 바탕으로 설계된 SCP 합성거더를 실물크기로 제작하여 시공성을 확인하였으며, 재하실험을 통해 설계의 타당성과 구조적 안전성 및 실적용 가능성에 대하여 검증하였다.

불확실한 온도 조건하의 모형 강 판형교의 진동기반 손상 모니터링 (Vibration-Based Damage Monitoring in Model Plate-Girder Bridges under Uncertain Temperature Conditions)

  • 박재형;홍동수;조현만;김정태
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.75-82
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    • 2008
  • A vibration-based damage-monitoring scheme is proposed that would generate an alarm showing the occurrence and location of damage under temperature-induced uncertainty conditions. Experiments on a model plate-girder bridge are described, for which a set of modal parameters was measured under uncertain temperature conditions. A damage-alarming model is formulated to statistically identify the occurrence of damage by recognizing the patterns of damage-driven changes in the natural frequencies of the test structure and by distinguishing temperature-induced off-limits. A damage index method based on the concept of modal strain energy is implemented in the test structure to predict the location of damage. In order to adjust for the temperature-induced changes in the natural frequencies that are used for damage detection, a set of empirical frequency correction formulas is analyzed from the relationship between the temperature and frequency ratio.

Bayesian model update for damage detection of a steel plate girder bridge

  • Xin Zhou;Feng-Liang Zhang;Yoshinao Goi;Chul-Woo Kim
    • Smart Structures and Systems
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    • 제31권1호
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    • pp.29-43
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    • 2023
  • This study investigates the possibility of damage detection of a real bridge by means of a modal parameter-based finite element (FE) model update. Field moving vehicle experiments were conducted on an actual steel plate girder bridge. In the damage experiment, cracks were applied to the bridge to simulate damage states. A fast Bayesian FFT method was employed to identify and quantify uncertainties of the modal parameters then these modal parameters were used in the Bayesian model update. Material properties and boundary conditions are taken as uncertainties and updated in the model update process. Observations showed that although some differences existed in the results obtained from different model classes, the discrepancy between modal parameters of the FE model and those experimentally obtained was reduced after the model update process, and the updated parameters in the numerical model were indeed affected by the damage. The importance of boundary conditions in the model updating process is also observed. The capability of the MCMC model update method for application to the actual bridge structure is assessed, and the limitation of FE model update in damage detection of bridges using only modal parameters is observed.