• 제목/요약/키워드: simply supported bridges

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특별직교이방성 적층판이론에 의한 콘크리트 슬래브교량의 간편해석법 (Simple Method of Analysis for Concrete Slab Bridges by the Specially Orthotropic Laminates Theory)

  • 한봉구;석준호
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.59-65
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    • 2010
  • 단순지지된 슬래브교량의 경우 특별직교이방성 판이론에 의하여 해석하였다. 이 방법은 일반 기술자들에게는 너무 어려워서 현장에서 기술자들이 실무적으로 접근하기에는 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 일반 현장의 실무 기술자들이 사용할 수 있는 보 이론을 사용하여 단순지지된 콘크리트 슬래브를 단위 폭을 가진 보로 해석이 가능하도록 수정계수를 만들어서 실무에 적용할 때의 사용 가능한 자료를 만들고자 하였다. 본 연구에서는 1 : 1 ~ 1 : 6 까지 형상비를 변화 시켜가며 해석을 수행하였다. 본 논문의 연구의 결과는 단순지지된 슬래브교량의 해석에 이용할 수 있다.

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다경간 단순지지 교량의 강케이블 및 형상기억합금 변위제어장치의 성능 비교 (Comparison of Performance of Restrainers of Steel Cables and Shape Memory Alloy Bars for Multiple-Span-Simply-Supported Bridges)

  • 최은수;김이현;박주남;조효남
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.587-597
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    • 2007
  • 강케이블 변위제어장치는 미국 캘리포니아주에서 프레임 구조 교량의 낙교를 방지하는데 효과적인 것으로 지난 몇 차례의 지진에서 밝혀졌다. 이러한 효과를 바탕으로, 미국 중부의 다경간 단순지지 교량에 강케이블을 적용할려는 시도가 행해지고 있다. 또한, 형상기억합금의 인장거동을 이용한 변위제어장치가 동일한 적용을 위해서 연구되고 있다. 프레임 구조교량에서는 변위제어장치가 교각에 힘을 전달하지만, 다경간 단순지지 교량에서는 교대에 힘을 전달하게 된다. 따라서 이러한 교량에서는 교대의 거동을 동시에 점검해야한다. 본 연구에서는 다경간 단순지지 교량에 대한 세 가지의 변위제어장치의 성능을 비교하였다. 강케이블, 인장거동 형상기억합금 봉 및 휨거동 형상기억합금 봉을 이용한 변위제어장치의 중진 및 강진에 대한 변위제어성능 및 교대에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해서 형상기억합금 봉의 휨 실험 및 해석모델을 제시하였다. 또한, 비선형 시간이력해석을 수행하여 원래의 교량과 보강된 교량의 거동을 비교하여 변위제어장치의 성능 및 영향을 파악하였다. 인장거동의 형상기억합금 봉은 내부힌지에서 열림의 상대변위를 제어하는데 가장 우수한 성능을 보여주었으나, 교대의 능동변위를 증가시켜 손상을 발생시켰다. 따라서 강진에 대해서는 변위제어장치를 설치하는 경우 교대의 능동거동에 대한 보강이 요구된다.

주형의 하강ㆍ상승을 이용한 연속 P.S.C빔 철도교의 휨거동 해석 (An Analysis of Bending Behavior of Continuous P.S.C Girder Railway Bridge by Using Down-Up Method)

  • 구민세;위영민;최인식
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.293-298
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    • 2001
  • 2span continuous Prestressed concrete girder railway bridges, span length 21m, 25m, 30m, 35m, that down-up method is applied and that designed to satisfy service load in accordance with design criteria of railway bridge can be dropped in their hight compared with existing simply supported prestressed concrete girder railway bridges. Continuous bridges result in guaranteeing safety against bending behavior by loading the practical railway moving load with each velocity. But the natural frequency of span length 21m is estimated not to satisfy recommended limitation of UIC 776-1R..

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Series tuned mass dampers in train-induced vibration control of railway bridges

  • Kahya, Volkan;Araz, Onur
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제61권4호
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    • pp.453-461
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    • 2017
  • This paper presents the series multiple tuned mass dampers (STMDs) to suppress the resonant vibrations of railway bridges under the passage of high-speed trains (HSTs). A STMD device consisting of two spring-mass-damper units connected each other in series is installed on the bridge. In solution, bridge is modeled as a simply-supported Euler-Bernoulli beam with constant cross-section, and vehicle is simulated as a series of moving forces with constant speed. By the assumed mode method, the governing equations of motion of the beam-TMD device coupled system traversed by a moving train are obtained. The optimum values for the parameters of the STMD device are obtained for the criterion based on the minimization of the maximum dynamic displacement of the beam at its midspan. Single TMD and multiple TMDs in parallel are also considered for demonstration of the STMD device's performance. The results show that STMDs are effective in bridge vibration suppression and robust to parameters' change in the main system and the absorber itself.

고속철도 교량의 동적거동 (Dynamic Behavior of High-Speed Railway Bridges)

  • 김성재;안예준;신영석
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.103-110
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    • 1999
  • Dynamic responses of steel composite bridges for the Korean high-speed railway are analyzed by a modal analysis. The bridge is modeled as a simply supported beam structure and a vehicle of TGV-K is modeled using a moving load assumption. When the train is moving on a bridge, its deck shows resonance phenomenon at a critical velocity. However, it is observed that the dynamic response is greatly reduced at a special range of the span length. The results show that the reduction effect should be considered ill designing the railway bridges. A parametric study of tile dynamic response is performed for different span lengths, and specific train speeds train should be considered in designing the high speed railway bridge are suggested.

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Prestressed Concrete Girder Bridges Strengthened by External Post-tensioning Method

  • Kim, Kwang-Soo;Park, Sun-Kyu;Kim, Hyeong-Yeol
    • KCI Concrete Journal
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    • 제12권1호
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    • pp.17-22
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    • 2000
  • This Paper deals with the analysis of both unstrengthened and strengthened prestressed concrete girder bridges. Finite element method is utilized to perform the analysis of superstructures. Based on the grillage method of analysis. emphasis is Placed on the modeling techniques for structures. The conventional grillage method of analysis is modif'=ed so that the interaction between the slab and gilder behaviors can be taken into account in the analysis A Prototype of simply supported prestressed I-type girder bridge is selected for the analysis. The results of numerical analyses are compared with those of load test. The results of analysis indicate that the proposed method of analysis gives more realistic response of bridges than the conventional grillage method.

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Vertical seismic response analysis of straight girder bridges considering effects of support structures

  • Wang, Tong;Li, Hongjing;Ge, Yaojun
    • Earthquakes and Structures
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    • 제8권6호
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    • pp.1481-1497
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    • 2015
  • Vertical earthquake ground motion may magnify vertical dynamic responses of structures, and thus cause serious damage to bridges. As main support structures, piers and bearings play an important role in vertical seismic response analysis of girder bridges. In this study, the pier and bearing are simplified as a vertical series spring system without mass. Then, based on the assumption of small displacement, the equation of motion governing the simply-supported straight girder bridge under vertical ground motion is established including effects of vertical deformation of support structures. Considering boundary conditions, the differential quadrature method (DQM) is applied to discretize the above equation of motion into a MDOF (multi-degree-of-freedom) system. Then seismic responses of this MDOF system are calculated by a step-by-step integration method. Effects of support structures on vertical dynamic responses of girder bridges are studied under different vertical strong earthquake motions. Results indicate that support structures may remarkably increase or decrease vertical seismic responses of girder bridges. So it is of great importance to consider effects of support structures in structural seismic design of girder bridges in near-fault region. Finally, optimization of support structures to resist vertical strong earthquake motions is discussed.

Field distribution factors and dynamic load allowance for simply supported double-tee girder bridges

  • Kidd, Brian;Rimal, Sandip;Seo, Junwon;Tazarv, Mostafa;Wehbe, Nadim
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제82권1호
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    • pp.69-79
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    • 2022
  • This paper discusses the field testing of two single-span double-tee girder (DTG) bridges in South Dakota to determine live load distribution factors (LLDFs) and the dynamic load allowance (IM). One bridge had seven girders and another had eight girders. The longitudinal girder-to-girder joints of both bridges were deteriorated in a way that water could penetrate and the joint steel members were corroded. A truck traveled across each of the two bridges at five transverse paths. The paths were tested twice with a crawl speed load test and twice with a dynamic load. The LLDFs and IM were determined using strain data measured during the field tests. These results were compared with those determined according to the AASHTO Standard and the AASHTO LRFD specifications. Nearly all the measured LLDFs were below the AASHTO LRFD design LLDFs, with the exception of two instances: 1) An exterior DTG on the seven-girder bridge and 2) An interior DTG on the eight-girder bridge. The LLDFs specified in the AASHTO Standard were conservative compared with the measured LLDFs. It was also found that both AASHTO LRFD and AASHTO Standard specifications were conservative when estimating IM, compared to the field test results for both bridges.

단순 사교의 거동에 미치는 콘크리트 상판과 주형간의 상호작용 효과 (Effects of Interactions between the Concrete Deck and Steel Girders on the Behavior of Simply Supported Skew Bridges)

  • 문성권
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.203-212
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    • 2006
  • 합성형은 비합성형에 비해 역학적 측면에서 큰 장점을 지닌 것이 사실이지만 사각이 심한 사교들의 경우 합성형은 매우 큰 상판응력을 유발할 수 있기 때문에 종종 이들 사교들에 대한 비합성형 설계가 검토되어지곤 한다. 하지만 이러한 비합성형은 상판과 주형 경계면에서의 미끄러짐(slip)과 같은 구조적인 문제점을 지니고 있어 현장에 적용하기에는 다소 어려움이 있다. 본 연구에서는 사교들의 전반적인 거동에 영향을 미치는 상판과 주형간의 두 가지 상호작용(합성작용과 비합성작용) 효과를 분석하여 사각이 심한 사교들에 대한 합성형의 적용 타당성을 조사하였다. 주형간격, 사각, 상판 종횡비를 매개변수로 총 27개의 단순지지된 사교들에 대한 일련의 연구를 수행하였다. 이전 연구에서 제안된 바 있는 받침들간의 강성조정 개념을 이용하여 합성형 사교의 거동을 개선시킬 수 있는 가능성도 함께 검토하였다. 해석결과로부터 비합성 사교들보다 합성형 사교들에서 훨씬 바람직한 거동이 나타나며 받침들간의 강성조정 방법은 보다 합리적이며 경제적인 합성형 사교 및 하부구조의 설계를 가능하게 해준다.

3축 이동하중을 고려한 충격계수 응답스펙트럼 개발 및 중소규모 RC 슬래브 노후교량 응답계수 분석 (Development of Impact Factor Response Spectrum with Tri-Axle Moving Loads and Investigation of Response Factor of Middle-Small Size-RC Slab Aged Bridges)

  • 김태현;홍상현;박경훈;노화성
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.67-74
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    • 2019
  • 본 논문에서는 노후된 중소규모 RC슬래브 교량에 대한 응답계수를 분석하였다. 이 응답계수는 진동수 기반 교량의 내하력 예측 모델에서 중요한 변수이며, 정적 및 동적 응답계수로 구성되어 있다. 정적 및 동적 응답계수는 교량의 현재와 이전(또는 설계) 상태의 진동수 변화와 충격 계수 변화에 따라 각각 결정된다. 여기서 충격계수 변화는 충격계수 응답스펙트럼에서 교량의 고유진동수에 따라 산출된다. 본 연구에서 고려한 총 4개의 대상교량은 지간길이가 12 m이고 시공 후 30년 이상 된 RC슬래브 노후 교량이다. 진동수 분석을 위해 덤프 트럭을 이용한 현장 동적 재하시험과 설계기반 FE모델을 이용한 고유치 해석을 통해 교량의 현재 및 설계 상태의 고유 진동수를 각각 도출하였다. 충격계수 응답스펙트럼 개발에 있어서 좀 더 현실적인 조건을 반영하기 위해 3축이동하중과 단순지지 및 양단고정 조건을 고려하였다. 분석 결과 응답계수는 0.21에서 0.91까지 광범위하게 분포하였고, 정적 응답계수가 총 응답계수 결과에 크게 기여한 반면 동적 응답계수는 결과에 작은 영향을 미쳤다. 1축 이동하중과 단순지지 조건에서의 응답계수와 비교해 보았을 때 최대 오차는 약 3%미만으로 매우 작게 나타났다.