• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제7권4호
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• pp.319-332
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• 2013

The purpose of this study was to investigate the design comparison of totally prefabricated bridge substructure system. Prefabricated bridge substructure systems are a relatively new and versatile alternative in substructure design that can offer numerous benefits. The system can reduce the work load at a construction site and can result in shorter construction periods. The prefabricated bridge substructures are designed by the methods of Korea Highway Bridge Code (KHBD) and load and resistance factor design (AASHTO-LRFD). For the design, the KHBD with DB-24 and DL-24 live loads is used. This study evaluates the design method of KHBD (2005) and AASHTO-LRFD (2007) for totally prefabricated bridge substructure systems. The computer program, reinforced concrete analysis in higher evaluation system technology was used for the analysis of reinforced concrete structures. A bonded tendon element is used based on the finite element method, and can represent the interaction between the tendon and concrete of a prestressed concrete member. A joint element is used in order to predict the inelastic behaviors of segmental joints. This study documents the design comparison of totally prefabricated bridge substructure and presents conclusions and design recommendations based on the analytical findings.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.11-22
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• 2011

개발된 완전 조립식 교량 하부구조에 대한 설계비교와 비선형 해석을 수행하였다. 조립식 교량 하부구조는 현행설계법과 하중저항계수설계법으로 설계하였다. 설계시에는 현 도로교설계기준에 규정된 DB-24 및 DL-24 설계활하중을 적용하였다. 이 연구는 비선형 유한요소해석을 통해서 완전 조립식 교량 하부구조의 현행 설계법인 KHBD (2005)와 AASHTO-LRFD (2007)를 평가하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권4호
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• pp.541-557
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• 2016

Prefabricated bridge substructures provide new possibility for designers in terms of efficiency of creativity, fast construction, geometry control and cost. Even though prefabricated bridge columns are widely adopted as a substructure system in the bridge construction project recently, lack of deeper understanding of the seismic behavior of prefabricated bridge substructures cause much concern on their performance in high seismic zones. In this paper, experimental research works are presented to verify enhanced design concepts of prefabricated bridge piers. Integration of precast segments was done with continuity of axial prestressing tendons and mild reinforcing bars throughout the construction joints. Cyclic tests were conducted to investigate the effects of the design parameters on seismic performance. An analytical method for moment-curvature analysis of prefabricated bridge columns is conducted in this study. The method is validated through comparison with experimental results and the fiber model analysis. A parametric study is conducted to observe the seismic behavior of prefabricated bridge columns using the analytical study based on strain compatibility method. The effects of continuity of axial steel and tendon, and initial prestressing level on the load-displacement response characteristics, i.e., the strain of axial mild steels and posttensioned tendon at fracture and concrete crushing strain at the extreme compression fiber are investigated. The analytical study shows the layout of axial mild steels and posttensioned tendons in this experiment is the optimized arrangement for seismic performance.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3A호
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• pp.383-390
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• 2008

교량의 하부구조에 프리캐스트 공법을 적용하기 위해 제안된 조립식 교각은 강관과 강봉을 연결구조로 활용하였으며, 강봉에 긴장력을 도입하여 교각의 일체화를 도모하였다. 제안된 조립식 교각 시스템을 적용하여 교각 실험체를 제작하였으며, 준정적 실험을 수행하였다. 실험결과, 교각 실험체의 파괴모드는 휨파괴로 나타났으며, 이음부에서의 손상은 발생하지 않았다. 또한 강봉에 도입된 긴장력으로 변형에 대한 복원능력이 우수하며, 교각의 연성능력이 내진설계기준을 만족하는 것을 확인하였다. 실험체를 대상으로 비선형 유한요소해석을 수행하였으며, 해석기법의 타당성을 검증하였다. 조립식 교각의 하중-변위 관계와 균열발생 위치에 대한 해석결과가 실험결과와 일치함을 확인함으로서 해석방법의 타당성을 확인하였다. 조립식 교각의 강재비, 강봉에 도입되는 긴장력, 콘크리트의 강도를 변수로 하여 비선형유한요소해석을 수행하였다. 해석결과를 통하여 제안된 조립식 교각 시스템의 적절한 수준의 강재비와 강봉에 도입되는 긴장력 등을 정성적으로 평가하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.153-154
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• 2010

최적의 완전 조립식 교량 하부구조 시스템을 완성하기 위한 일환으로 전단저항 연결구조를 갖는 프리캐스트 세그먼트 PSC 교각구체 및 프리캐스트 기초부 개발에 대한 선행 연구에 이어, 프리캐스트 교각 코핑부에 대한 요소 실험체를 개발 제작하여 이에 대한 실험을 수행하였다. 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 통한 실험결과와의 비교 분석을 수행하여 프리캐스트 교각 코핑부에 대한 안정성 및 극한 거동에 대한 평가를 수행하였다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.40-49
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• 2020

This report describes the development of a program that can be linked to an alignment and extracts related information using a prefab structured digital engineering model. The subject bridge was set as a straight alignment, the Superstructure type as Precast girder and the Substructure type as Precast pier and Cast-in-situ Abutment. We identified the variables required to create a digital engineering model and reviewed them to create the digital engineering model by entering them as numerical values in the program. In addition, it is configured so that the variables linked to the alignment can be entered numerically. The quantity takeoff can be calculated when the design is complete. The purpose of the program development presented in this report is to enable the designers to select the optimal alternative by designing a bridge that best fits their current situation, extracting the relevant information and then by providing it to the manufacturer and construction company.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.639-642
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• 2011

이 연구에서는 완전 조립식 교량 하부구조의 비선형해석을 위한 전산플랫폼을 개발하였다. 완전 조립식 교량 하부구조의 비선형거동을 정확하게 파악하고 합리적이면서 경제적인 설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 사용된 부착 또는 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 그리고 접합면요소는 세그먼트 접합부의 비탄성거동을 예측할 수 있다. 제안된 해석기법은 수치예제에 대하여 비선형거동을 비교적 정확하게 예측하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.281-287
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• 2011

최근 프리캐스트 하부 구조에 대한 연구가 많이 이루어지고 있으며 국내 및 국외에서 현장 적용이 이루어지고 있는 실정이다. 그러나 프리캐스트 하부 구조의 경우 대부분 교각의 기둥 부분에 대한 연구에 매진하고 있으나, 프리캐스트 하부 구조를 완성하려면 코핑부 또한 사전 제작 및 현장 운반이 필요한데, 이를 위해서는 코핑부의 경량화를 이루어야 한다. 이렇듯 코핑부의 경량화를 위해서 코핑부 역시 기둥부와 같이 분절화하여 현장에서 조립하는 공법을 적용하여야 교량의 하부 구조 시스템이 완전하게 프리캐스트 하부 구조가 될 수 있을 것이다. 이 연구에서는 사전에 제안된 프리캐스트 교각에 맞는 프리캐스트 코핑부를 기존 연구자에 의하여 제시되어진 모델을 기반으로 한 수정 모델을 제안하였으며, 이를 해석 및 실험 연구를 통하여 거동 분석을 수행하여 그 성능을 분석하였다.