• 대한토목학회논문집
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• 제42권3호
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• pp.323-331
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• 2022

PS 긴장재의 긴장률, 온도 그리고 자속투과율의 상호관계가 실험적으로 조사되었다. 자속투과율은 두 지점 사이의 자속이 통과하는 비율이다. 실험에 사용된 긴장재는 케이블 교량에 주로 사용되는 ϕ7 mm 고강도 강선과 PSC 긴장재로 사용되는 ϕ12.7 mm 강연선이다. 다양한 도입 긴장률과 온도 조건하에서 강선과 강연선의 자속투과율 실험이 수행되었다. 실험결과로부터, PS 긴장재의 자속투과율은 도입 긴장률에 선형 비례하고, 온도에 선형 반비례함을 알 수 있다. PS 긴장재의 자속투과율-온도-긴장률 사의의 실험적 관계를 미리 알게 되면, 현장에서 PS 강재의 자속투과율과 온도만을 계측함으로써, PS 긴장재의 현재 긴장응력 수준을 변형률 계측 없이 직접 평가할 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제18권4호
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• pp.475-491
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• 2004

Anchorage devices play an important role in post-tensioned bridge structures since they must sustain heavy loads in order to permit the transfer of the prestressing force to the structure. In external prestressing, the situation is even more critical since the anchorage mechanisms, with the deviators, are the only links between the structure and the tendons throughout the service life of the structure. The behaviour of anchorage devise may be studied by using the finite element method. To do so, each component of the anchorage must be adequately represented in order to approximate the anchor mechanism as accurately as possible. In particular, the modelling of the jaw/tendon device may be carried out using the real geometry of these two components with an appropriate constitutive contact law or by replacing these components by a single equivalent. This paper presents the numerical study of a mono-strand anchorage device. The results of a comparison between two different representations of the jaw/tendon device, either as two distinct components or as a single equivalent, will be examined. In the double-component setup, the influence of the wedge configuration composing the jaw, and the influence of lubrication of the anchor, will be assessed.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.77-85
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• 2011

본 논문은 마이크로 유전 알고리즘을 이용하여 그리드 구조물의 최적화를 수행하고 초기인장력이 최적화에 미치는 영향을 분석하였다. 최적화시 여러 제약조건을 설정하여 구조물의 물량이 최소화 되도록 부재의 단면을 찾는 최적 설계를 수행하였다. 알고리즘의 검증을 위해 10-bar 트러스트 예제로 설정하여 이전 연구 결과와의 비교를 하였다. 이를 바탕으로 초기인장력이 적용된 트러스트 구조물의 최적화가 가능한 다음과 같은 기법을 사용하여 그리드 형태인 72-bar 트러스의 최적화를 수행하였으며, 이전 연구결과와 비교하여 이를 입증하였다. 최적화시 초기인장력 크기를 달리하여 트러스 구조물의 최적화를 수행하였으며, 물량이 최소화되는 최적화된 초기 인장력 값도 찾았다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.199-209
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• 2009

본 논문은 단조하중을 받는 초고강도 섬유보강 콘크리트 I형보의 파괴거동에 대한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 보통 또는 고강도 콘크리트의 구성방정식과 달리 초고강도 섬유보강 콘크리트의 재료적 특성을 나타내기 위해 인장변형률 경화관계를 고려한 탄소성 파괴역학 모델을 제안하였다. 인장영역에서는 인장경화 변형률을 고려한 다차원적 균열기준을 정의하였고, 압축영역에서는 associated flow rule을 고려한 Drucker-Prager기준을 채택하여 해석을 수행하였다. UHPFRCI형보의 지간, 프리스트레스 하중 및 단면의 영향에 관한 수치해석 결과를 실험 거동와 비교한 결과 정확한 해석 결과를 보여주었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.98-101
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• 2006

As an alternative of conventional prestressed concrete (PSC) girders, various types of PSC girders are being developed and applied in bridge structures. Incrementally prestressed concrete girder is one of these newly developed girders. According to design concept, these new types of PSC girders have considerable advantages to reduce their self-weight and make spans longer. However, dynamic interaction between bridge superstructures and passing trains would be sometimes one of critical issues in these more flexible railway bridges. Therefore, it is very important to evaluate modal parameters of newly designed bridges before conducting dynamic analyses. In the present paper, a 25 meters long full scale PSC girder was fabricated as a test specimen and modal testing was carried out to evaluate modal parameters including natural frequencies and modal damping ratios at every prestressing stage. In the modal testing, a digitally controlled vibration exciter as well as an impact hammer is applied to obtain frequency response functions more exactly and the modal parameters are evaluated varying with construction stages. Prestressed force effects on changes of modal parameters are analyzed at every incremental prestressing stage.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.393-398
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• 2000

To use concrete box culverts effectively, precast goods are manufactured at a factory, then linked and anchored with prestressing tendon at a field. However, the corrosion of rebar and prestressing tendon in the box culverts utilizing portland cement concrete is issued when the cracks occur at a underground water level. It has been reported that reported that expansive concrete, compared with portland cement concrete, has many structural advantages such as increasing capacity of watertight, controling initial crack and improving durability due to its property of expansion. During flexure test with RC beam made from expansive concrete, in the case of a constant section of concrete element, the lower steel ratio is, and in the case of a constant steel ratio, the more incremental the section of concrete element, the more incremental the amount of chemical prestress by expansive concrete is. At the segment of the box culverts using expansive concrete, the numbers of crack and its gap is reduced, and ultimate load and initial crack load is much larger than the segment at which expansive concrete is nor used. Also lay-out of tendon with a curvature generate upward force so that deflection is reduced. Through the whole procedure, it could be confirmed that performance precast box culvert by means of using expansive concrete is improved.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제85권3호
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• pp.407-417
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• 2023

Precast assembled bridge piers with hybrid connection (PASP) use both tendons and socket connections. To study the seismic performance of PASP, a full-scale in-situ test was performed based on an actual bridge project. The elastic-plastic fiber model of PASP was established using finite element software, and numerical analyses were performed to study the influence of prestress degree and socket depth on the PASP seismic performance. The results show that the typical failure mode of PASP under horizontal load is bending failure dominated by concrete cracking at the joint between the column and cushion cap. The cracking of the pier concrete and opening of joints depend on the prestress degree and socket depth. The prestressing tendons and socket connection can provide enough ductility, strength, restoration capability, and bending strength under small horizontal displacements. Although the bearing capacity and post yield stiffness of the pier can be improved to some extent by increasing the prestressing force, ductility is reduced, and residual deformation is increased. Overall, there are reasonable minimum socket depths to ensure the reliability of the socket connection.

• Steel and Composite Structures
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• 제41권5호
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• pp.625-636
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• 2021

This paper examines the fire performance of uninsulated and uncoated restrained steel-concrete composite beams supplemented with externally prestressed strands through advanced numerical simulation. In this work, a sequentially coupled thermo-mechanical analysis is carried out using ABAQUS. This analysis utilizes a highly nonlinear three-dimensional finite element (FE) model that is specifically developed and validated using full-sized specimens tested in a companion fire testing program. The developed FE model accounts for nonlinearities arising from geometric features and material properties, as well as complexities resulting from prestressing systems, fire conditions, and mechanical loadings. Four factors are of interest to this work including effect of restraints (axial vs. rotational), degree of stiffness of restraints, the configuration of external prestressed tendons, and magnitude of applied loading. The outcome of this analysis demonstrates how the prestressing force in the external tendons is primarily governed by the magnitude of applied loading and experienced temperature level. Interestingly, these results also show that the stiffness of axial restraints has a minor influence on the failure of restrained and prestressed steel-concrete composite beams. When the axial restraint ratio does not exceed 0.5, the critical deflection of the composite beam is lower than that of the composite beam with a restraint ratio of 1.0.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.251-259
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• 2002

부재의 일정구간에 설치된 긴장재의 긴장작업과 이미 긴장되어 있는 상태의 긴장재를 이완시키므로써 의도적으로 유도되는 2차 모멘트를 이용한 새로운 연속화 공법이 개발되었다. 본 공법에서는 이들 긴장재의 긴장과 이완공정이 가장 핵심이 되는 작업이 되며, 실용적인 측면에서는 그 크기와 순서를 결정하는 것이 주된 과제가 될 것이다. 본 논문에서는 이 과정에서 필요한 최적의 긴장과 이완 비율의 조절 과정에 관하여 연구하였다. 그 결과, 긴장작업과 이완작업은 먼저 긴장작업부터 시작하여 3단계에 걸쳐 점진적으로 실시하는 것이 구조의 안전과 시공성을 위해 타당한 방법으로 나타났다. 그리고, 민감도 분석을 통하여 결정되는 선행 긴장작업의 긴장력 크기는 최소와 최대의 비율범위를 동시에 만족하는 값으로 결정되어야 하나, 시공의 효율성을 위해서 필요할 패는 최소 긴장비율만을 하한치로 하여 결정하여도 큰 문제는 없다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.201-212
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• 2007

연구에서는 전 후면판 공용방식의 접합부를 갖는 강-PSC 혼합구조의 휨모멘트와 처짐의 관계 및 하중과 변위의 관계 특성을 파악하기 위해 기존 접합부(R형) 방식과 개선된 접합부 방식에 대하여 실험을 수행하였으며, 프리스트레싱력이 강-PSC 혼합구조의 하중과 변위에 미치는 영향을 파악하기 위해 접합부 형상에 따라 프리스트레싱력을 도입한 경우와 도입하지 않은 경우에 대하여도 실험을 수행하였다. 개선된 L형 전후면판 공용 접합부 방식의 하중-처짐 및 파괴모드를 비교 분석한 결과, 프리스트레싱을 가한 개선된 접합부 방식이 기존 접합부 방식에 비해 보다 우수한 하중저항성능을 나타냈으며, 강도 및 강성 측면에서도 우수한 것으로 나타났다. 따라서 개선된 접합부 방식을 강-PSC 혼합구조에 적용이 가능할 것으로 판단된다.