• 제목/요약/키워드: steel box

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신뢰성에 기초한 강상형 보도육교의 안전도 및 잔존 내하력평가 (Reliability-Based Assessment of Safety and Residual Carrying-Capacity of Steel-Box Pedestrian Bridges)

  • 조효남;최영민;이은철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.202-211
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    • 1996
  • A number of typical type of steel-box pedestrian bridges are constructed in the metropolitan highway or heavy traffic urban area. Although it has the advantage of speedy construction because of its simple structural form and prefabricated erection method, it has been reported that many of these bridges are deteriorated or damaged and thus are in the state such that it would give unsafe and uncomfortable feeling to pedestrians. In the paper, for the realistic assessment of safety and residual earring-capacity of deteriorated and/or damaged steel box pedestrian bridges, an interactive non-linear limit state model are formulated based on the von Mises' combined stress yield criterion. It is demonstrated that the proposal model is effective for the reliability-based safety assessment and residual carrying-capacity evaluation of steel-box pedestrian bridges. In addition, this study suggests an effective and practical field load test method for pedestrian bridges.

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Optimum design of multi-span composite box girder bridges using Cuckoo Search algorithm

  • Kaveh, A.;Bakhshpoori, T.;Barkhori, M.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제17권5호
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    • pp.705-719
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    • 2014
  • Composite steel-concrete box girders are frequently used in bridge construction for their economic and structural advantages. An integrated metaheuristic based optimization procedure is proposed for discrete size optimization of straight multi-span steel box girders with the objective of minimizing the self-weight of girder. The metaheuristic algorithm of choice is the Cuckoo Search (CS) algorithm. The optimum design of a box girder is characterized by geometry, serviceability and ultimate limit states specified by the American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). Size optimization of a practical design example investigates the efficiency of this optimization approach and leads to around 15% of saving in material.

휨과 비틀림을 동시에 받는 강/콘크리트 합성 제형 박스거더의 극한강도 상호작용 (Ultimate Strength Interaction of Steel/Concrete Composite Trapezoidal Box Girders Subjected to Concurrent Action of Bending and Torsion)

  • 김경식
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.465-475
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    • 2010
  • 곡선교량시스템에서 거더는 편심하중이 없어도 교량이 가지는 곡률 자체로 인하여 휨 및 비틀림 거동을 하게 된다. 휨과 비틀림을 동시에 받는 강/콘크리트 합성 박스거더는 St. Venant 비틀림에 의해 콘크리트 바닥판에 발생하는 사인장 응력에 의해 그 극한강도가 제한된다. 합성 박스거더의 극한강도를 얻기 위하여 유한요소해석 패키지 프로그램 ABAQUS을 이용하여 재료 및 기하 비선형성뿐 아니라 콘크리트 균열후 거동 등이 고려된 비선형해석을 수행하였다. 또한 구조해석 이론에 근거한 해석적 방법론으로 합성 박스거더의 휨과 비틀림에 대한 극한강도 상호 작용이 고려된 수식을 유도하여 수치해석 결과와 비교하였다. 휨 거동에 의해 정모멘트 구간 박스거더 상부에 발생하는 종방향 압축응력은 바닥판 콘크리트의 전단강도를 일정부분 향상시켜 결과적으로 전체 박스거더의 비틀림강도가 향상되는 효과가 확인되었다. 유한요소해석 및 구조해석 이론 전개의 결과에 근거하여 강합성 박스거더의 극한강도 상호작용을 예측하는 간편한 형태의 수식이 제안되었다.

단경간 강박스거더교의 교량형상계수별 경관선호도 분석에 관한 연구 (Landscape Preference over Single-Spaned Steel Box Girder Bridge by Bridge Shape Parameters)

  • 김락기;금기정;양계승;임성빈
    • 대한교통학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.7-18
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    • 2006
  • 본 연구는 단경간 강박스거더교를 대상으로 교량의 형태적 특성인 교량형상계수를 변화시켜가며 3D Simulation을 평가매체로 하여 경관선호도를 조사, 분석하고 경관선호도를 결정하는 시각적 선호인자와 물리적 선호인자를 분석하여 경관선호도를 향상시킬 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 그 결과 경관선호도가 가장 높은 것으로는 거더가 얇고 곡률이 많이 적용되며 교대를 내측으로 기울인 내측형 경사벽으로 구성된 경관으로 나타났고, 경관선호도가 가장 낮은 것으로는 거더가 가장 두껍고 곡률이 적용되지 않았으며 교대를 내측으로 기울인 내측형 경사벽으로 구성된 경관으로 나타났다. 경관선호도에 차이를 나타내는 시각적 선호인자는 높이에 관한 개방성에서 가장 큰 차이를 보이고 있으며, 독특함에 관한 심미성에서 가장 작은 차이를 보이고 있는 것으로 분석되었다. 단경간 강박스거더교의 경관선호도에 영향을 미치는 인자를 추출한 결과 시각적 선호인자로는 심미성과 개방성이 추출되었으며, 물리적 선호인자인 교량형상계수로는 거더의 높이비, 거더의 곡률, 교대의 각도 모두가 경관선호도에 영향을 미치는 인자로 간주될 수 있었다. 연구의 결과, 경관을 고려한 단경간 강박스거더교를 설계할 때는 거더의 높이를 구조적으로 안전한 수준범위내에서 가장 얇게 적용하고, 거더에 곡률을 안전한 수준범위내에서 최대 값을 적용하며. 교대의 각도는 수직형 면벽보다 외측형 경사벽을 적용하는 것이 경관선호도를 향상시키는 것으로 분석되었다.

Engineering Properties of Steel Fiber Reinforced High Performance Concrete

  • Kim Young Ik;Sung Chan Yong
    • 한국농공학회논문집
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    • 제46권7호
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    • pp.55-67
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    • 2004
  • In this paper, the flowability, strengths, impact resistance and sulfuric acid resistance of steel fiber reinforced high performance concrete (SFHPC) for the steel fiber content and fly ash and blast furnace slag as admixtures were presented. For evaluating flowability particularly, tests of slump flow, box-type passing ability and L-type filling ability were performed. The slump flow of SFHPC was some decreased with increase of the steel fiber content. At the box-type passing ability, the difference of box height of SFHPC is greatly increased with increasing the fiber content. The L-type filling ability of SFHPC was not excellent above $0.75\% of the steel fiber content. Also, the compressive strength of SFHPC was decreased with increase of the steel fiber content, but the flexural strength of SFHPC was much higher than that of the concrete without the steel fiber. At the impact resistance, drop number of SFHPC for reaching final fracture was increased with increase of the fiber content. Also, the drop number for reaching initial fracture of lmm was increased with increase of the fiber content. At the sulfuric acid resistance, 4-week weight change of SFHPC with the steel fiber was almost similarity that of HPC without the steel fiber and was in the range of 73.6 to 81.5.

Probabilistic service life of box culvert due to carbonation of concrete cover

  • Woo, Sang-Kyun;Chu, In-Yeop;Lee, Yun;Lee, Byung-Jae
    • Advances in concrete construction
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    • 제12권6호
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    • pp.517-525
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    • 2021
  • More underground structures are increasingly being constructed such as box culverts for electric power transmission, and the life extension of these structures is very important. It is well known that the steel embedded in concrete is usually invulnerable to corrosion because the high alkalinity of the pore solution in concrete generates a thin protective oxide layer on the surface of the steel. Recent observations in the field and experimental evidence have shown that even steel in concrete can be corroded through the carbonation reaction of cover concrete. Carbonation-induced corrosion in concrete may often occur in a high carbon dioxide environment. In this study, the risk of carbonation of underground box culverts in Korea was evaluated by measuring the car¬bonation rate and concrete cover depth in the field. Then, the carbonation-free service life for the cover depth of the steel was calcu¬lated with in situ information and Monte Carlo simulation. Additionally, an accelerated carbonation test for a cracked beam specimen was performed, and the effect of a crack on the service life of a box culvert was numerically investigated with Monte Carlo simulation based on experimental results.

박스단면 고강도 트러스 기둥재의 좌굴거동 (The Buckling Behavior of High-strength Steel Truss Columns with Box Section)

  • 장갑철;장경호
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.79-86
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    • 2007
  • 최근, 건설되어지는 강구조물들의 장경간화 및 고층화로 인하여 고강도강재의 적용이 점차 요구되고 있다. 고강도강재는 적용구조물들을 공간 및 두께들 감소시킴으로써 외관성 및 경제성을 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 이러한 고강도 강재의 적용을 위해서는 좌굴에 대한 기준이 필요하나 현재 국내의 경우 이러한 좌굴에 관한 연구가 미흡하다. 이에 본 연구에서는 3차원 탄소성 유한변위 프로그램을 이용하여 고강도 박스단면 트러스 부재의 좌굴거동에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 고강도강재를 적용한 박스단면 트러스부재의 허용 압축응력에 대한 기준을 제안하였으며 그 적용성을 확인하였다. 그리고 고강도 트러스 부재의 설계에도 적용할 수 있음을 명확히 하였다.

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이중합성 연속 박스거더교에 대한 가설공법별 발생 단면력 검토 (Temporary Stresses by Applying Construction Methods for Continuous Steel-Concrete Double Composite Box Girder Bridges)

  • 최항용;서석구;오명석;오세환;김희성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.681-693
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    • 2007
  • 본 연구에서는 연속거더교량에 적용되고 있는 가설공법을 이중합성 박스거더교에 적용하여 발생 단면력을 검토하고, 적용성 측면에서 개선사항을 도출하고자 하였다. 하부콘크리트의 타설높이 및 타설범위는 각각 이중합성단면에 대한 소성모멘트 및 부모멘트영역에 의하여 결정되었다. 검토 가설공법은 일반적인 가설조건을 고려하여 크레인 가설공법, 켄틸레버 가설공법, 압출가설공법 등을 대상으로 하였으며, 이중합성 박스거더 가설 전의 하부콘크리트 타설유무에 따라 두가지의 경우로 구분하여 각각 시공중에 발생하는 단면력을 검토하였다. 또한, 압출가설공법 적용시의 단면력 저감방안으로 압출노즈에 의한 가설방안을 검토하였으며, 가설거더에 대한 압출노즈의 길이비, 단위중량비, 휨강성비 등의 변화에 따른 단면력의 저감정도를 검토하였다. 압출노즈에 의한 가설공법은 이중합성 박스거더교량에도 유효하게 적용될 수 있음을 확인하였다.

강박스 거더의 생애주기비용 최적설계 (Optimal Life-Cycle Cost Design of Steel Box Girders)

  • 신영석;박장호;이현섭;안예준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권4호통권70호
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    • pp.445-452
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    • 2005
  • 본 논문에서는 강박스 거더의 생애주기비용을 최소화하기 위한 방법을 제시하였다. 본 논문에서 고려된 강박스 거더의 생애주기비용은 초기비용, 유지관리비용 및 보수비용으로 구성되었다. 강재 주형의 상태등급곡선과 안전진단 결과 측정된 내하력을 바탕으로 내하력곡선을 추정하였으며, 이 곡선을 이용하여 생애주비용을 고려한 강박스 거더의 최적설계를 수행하였다. 또한 내하력곡선을 통해 강박스 거더의 공용수명과 보수 보강 시기 및 횟수를 결정하고 초기 내하력에 따른 생애주기 동안 발생하는 연간비용을 비교, 분석하였다. 본 논문에서 제안한 생애주기비용을 고려한 강박스 거더의 최적설계를 통하여 기존의 설계에 비해 보다 경제적이며 안전한 설계를 유도할 수 있으리라 판단된다.