• 제목/요약/키워드: slab bridges

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일체 구조형식 교량의 설계 및 시공기법 연구 (Design and Construction of Integral Abutment Bridge)

  • 이성우;나정우;조남훈
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.121-128
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    • 1996
  • In this study design and construction technique for joint-less integral abutment for short to mid span bridges was developed. Expansion of superstructure due to thermal effect was absorbed in the flexible pile-type abutment in stead of expansion joint in the conventional bridges. Design method for pile subject to vertical and horizontal force was proposed. Backfill, approach slab and details of its connection joint with pavement was also proposed.

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PSC교량 보강시 긴장력 도입순서의 영향에 관한 연구 (A Study on Effect of Pre-Stressing Sequences in PSC Bridge Strengthening Method Using Continuity with External Prestressing)

  • 방명석
    • 한국안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.123-127
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    • 2001
  • Numerous PSC bridges are stregthened by the combined use of continuity of simple spans and addition of external prestressing. In this case prestressing sequences should be carefully checked due to the effect on the stress and camber of girders and slab. Various prestressing sequences were applied in this field test and measured values were analysed. This results show that preatressing sequences affact the stress and deflection of bridge members, so the prestressing sequence should be considered at the desist and construction stages of deteriorated bridges.

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고속도로 교량 바닥판 열화분석 및 추정 (Analysis and Prediction of Highway Bridge Deck Slab Deterioration)

  • 이일근;김우석;강형택;서정욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.68-75
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고속도로 교량 바닥판 747개소의 GPR 데이터를 분석하여 주요 열화인자를 도출하고, 이들을 활용하여 교량의 공용연수에 따른 교량의 손상률을 추정하였다. 바닥판의 손상률 데이터를 공용연수에 따른 영향을 최소화하기 위해 공용연수에 따른 손상률 데이터를 선형회귀분석 모형을 사용하여 보정하였다. 보정된 바닥판 손상률과 강설일수, 강설량, 동결융해일수, 동절기평균기온, 고도, 제설제살포량, 환상교통량의 상관관계를 분석하였으며, 동결융해일수와 제설제살포량이 바닥판의 손상률에 지배적인 영향이 있음을 도출하였다. 동결융해일수와 제설제살포량을 동시에 고려하여 복합열화 상황 하에서 바닥판의 손상률 차트를 도출하고, 이를 기반으로 평균적인 예상 바닥판 수명을 도출하였다. 본 연구의 결과는 고속도로 교량의 유지관리 시에 현 교량상황별로 바닥판의 열화진전 상태와 전단면 개량이 필요한 시점을 예상할 수 있는 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.

Longitudinal anti-cracking analysis for post-tensioned voided slab bridges

  • Zhou, Zhen;Meng, Shao-Ping;Liu, Zhao
    • 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.

Finite element modeling of a deteriorated R.C. slab bridge: lessons learned and recommendations

  • Ho, I-Kang;Shahrooz, Bahram M.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제6권3호
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    • pp.259-274
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    • 1998
  • The test results from non-destructive and destructive field testing of a three-span deteriorated reinforced concrete slab bridge are used as a vehicle to examine the reliability of available tools for finite-element analysis of in-situ structures. Issues related to geometric modeling of members and connections, material models, and failure criteria are discussed. The results indicate that current material models and failure criteria are adequate, although lack of inelastic out-of-plane shear response in most nonlinear shell elements is a major shortcoming that needs to be resolved. With proper geometric modeling, it is possible to adequately correlate the measured global, regional, and local responses at all limit states. However, modeling of less understood mechanisms, such as slab-abutment connections, may need to be finalized through a system identification technique. In absence of the experimental data necessary for this purpose, upper and lower bounds of only global responses can be computed reliably. The studies reaffirm that success of finite-element models has to be assessed collectively with reference to all responses and not just a few global measurements.

Parametric seismic evaluation of highway overpass bridges in moderate seismic areas

  • Simon, Jozsef;Vigh, Gergely L.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제12권3호
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    • pp.375-388
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    • 2017
  • Prior to modern seismic provisions, several bridges were not designed for seismic actions in moderate seismic areas. Precast multi-girder and slab bridges are typical highway overpass structures; they have a significant contribution to national bridge stocks. Since the seismic behavior is questionable, a preliminary parametric study is conducted to determine critical configurations and components. The results indicate that the behavior of the abutments, backfill soil, superstructure and foundation is normally satisfactory; however, the superstructure-abutment joints are critical for both single- and multi-span bridges, while the piers are also critical for longer multi-span configurations. The parametric results provide a solid basis both for detailed seismic assessment and development of design concepts of newly built structures in moderate seismic zones.

강합성 2거더교 프리스트레스트 바닥판의 설계 최소두께 (Minimum Design Thickness of Prestressed Concrete Deck Slabs for Composite Two-Girder Bridges)

  • 황훈희;조창빈;곽종원;이용우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.183-190
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    • 2006
  • 2거더교를 위한 장지간 바닥판의 설계에서 바닥판의 안전성과 사용성을 만족시키면서 두께를 줄여 자중을 최소화하는 것은 중요한 요소 중의 하나이다. 이 논문에서는 2거더교를 위한 횡방향 프리스트레스트 콘크리트 바닥판의 설계 최소두께와 배근상세를 안정성, 사용성을 고려하여 제시하였다. 대상 교량은, 실용적인 2거더교를 대표할 수 있는 교량으로, 교량길이 40 m의 단순교이다. 대상교량의 바닥판의 지간을 4 m~12m로 변화시켜 가며 분석하였다. 바닥판의 이방성 거동을 고려하여 최소단면을 일방향 슬래브로 설계하고, 균열폭과 피로강도를 평가하였으며, 처짐제한을 충족시킬 수 있는 최소 수준의 두께와 비교하였다. 연구결과, 피로내구성의 확보를 위해서는 직경 16 mm이하의 철근을 사용하는 것이 좋으며, 지간이 8 m를 넘는 장지간 바닥판은 처짐에 대한 사용성이 두께 결정의 지배적 요소임을 확인하였다. 또한, 현행 도로교 설계기준의 배력 철근량 규정을 적용하면 지간 4 m 이상의 바닥판에서는 지간 3 m 이하의 바닥판에서 기대되는 정도의 교축방향의 구조적 연속성을 확보할 수 없는 것으로 나타났다.

삼차원 해석에 의한 강합성교 바닥판의 교통유발진동 응답 평가 (Estimation of Slab Response of Plate Girder Bridge in Traffic-Induced Vibration by Three-Dimensional Analysis)

  • 김철우;카와타니 미츠오;이우현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권2호통권35호
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    • pp.263-277
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    • 1998
  • 최근 교량상 주행 차량의 중량화 및 대형화 그리고 교통량의 증대로 교량의 바닥판 등의 피로 손상이 문제화되고 있다. 이러한 손상의 주 요인은 교량의 노면 및 신축 이음부의 단차 위를 주행하는 차량의 동적 접지력으로 볼 수 있다. 이에 대해 바닥판의 거동을 적절하게 해석 할 수 있는 삼차원 동적 응답 해석이 필요하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 삼차원 차량 및 교량 모델을 구축하여 바닥판의 동적 응답 및 차량의 동적 접지력을 계산하고, 신축 이음부에 개재된 단차의 영향에 따른 바닥판의 응답을 평가 해보았다. 해석치는 일본 오오사카의 판신(Hanshin)고속도로 매전(Umeda) 입로교에서 수행한 실측치와 비교하였다.

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수직재 간격비에 따른 개복식 상로 아치교의 충격계수 변화 분석 (Investigation of Impact Factor Variation of Open-Spandrel Arch Bridges According to Spacing Ratio of Vertical Members)

  • 홍상현;오종원;노화성
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.45-52
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    • 2020
  • 상판과 아치리브, 수직재로 구성된 개복식 상로 아치교는 아치리브 지점 조건과 차량 이동속도에 따라 지점에서의 축력과 모멘트의 정도가 달라진다. 또한 충격계수 정의에는 상판 변위응답뿐만 아니라 다양한 종류의 응답이 고려된다. 본 논문은 양단 고정지점 콘크리트 개복식 상로 아치교에 대해 측정 위치와 응답변수, 수직재의 간격비에 따른 충격계수를 분석하였다. 수직재 간격비가 1/9.375인 기저모델의 경우 이동하중 진입 반대 쪽 아치리브 지점에서 모멘트 기반 충격계수가 가장 큰 값을 보였으며, 이 값은 상판 중앙부 인접지간 변위응답 기반 최대 충격계수와는 비슷한 수준이지만 동일 위치에서의 축력 기반 충격계수에 비해 19% 높은 값이다. 수직재 배열에 있어서 간격비를 기저모델에 비해 1/2로 감소시켰을 경우, 모멘트 기반 최대 충격계수는 기저모델과 유사한 수준이었지만 간격비를 2배 증가시켰을 경우는 기저모델 대비 4.4배 증가하였다.

RC 슬래브교의 바닥판 균열 열화모델에 따른 이종손상 확산 분석 (Damage-Spread Analysis of Heterogeneous Damage with Crack Degradation Model of Deck in RC Slab Bridges)

  • 정현진;안효준;김재환;박기태;이종한
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.93-101
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    • 2022
  • 국내 RC 슬래브교의 경우 공용연수가 20년 이상인 교량이 전체의 70% 이상을 차지하며, 노후화된 구조물의 수가 증가함에 따라 구조물의 안전 진단 및 유지관리의 중요성이 증가하는 실정이다. 고속도로 교량의 경우 바닥판 균열은 열화현상의 우선적인 원인이 되며, 교량 내구성 및 사용수명 저하에 밀접한 관계가 있다. 또한 신축이음과 교량받침 등의 부재 손상으로 인한 손상 발생 비율이 약 73%로 주부재보다 높다. 따라서 본 연구에서 교량 부재 손상과 바닥판 열화가 결합된 손상 시나리오를 정의하였다. 설계하중으로는 일교차를 고려한 온도 증감과 차랑햐중을 고려하여 개별 단일 손상 및 이종손상 시나리오 발생 시 바닥판 응력 분포와 최대 응력 발생 지점을 비교 분석하였다. 또한 바닥판 열화의 주요한 원인이 되는 균열의 점검 및 진단이력데이터 기반으로 공용연수 별 손상 시나리오에 대한 손상확산 분석 및 상태등급 예측을 수행하였다. 교량부재 손상이 동반되어 발생하는 이종손상의 경우 단일손상 대비 균열 면적율과 손상확산율이 증가되며, 상태등급 C에 도달하는 시기도 매우 빠를 것으로 예측된다. 따라서 교량부재 손상이 발생하였을 때, 신속한 보수 및 교체가 이루어지지 않으면 바닥판의 손상 발생과 손상 확산으로 인한 2차 피해를 유발하는 원인이 될 수 있다. 따라서 바닥판 응답에 대한 지속적인 관찰과 대응이 필요할 것으로 판단된다.