• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.169-178
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• 2008

압축플랜지의 설계는 단순히 종방향 보강재와 횡방향 보강재로 둘러싸인 서브패널(sub-panel)의 극한거동에 대해 적절한 안전율을 도입하여 이루어져 왔다. 그러나, 종방향 보강재의 수와 강성, 횡방향 보강재의 간격, 초기 변형량과 잔류응력의 분포 등 제 영향을 고려해서 압축플랜지 전체의 극한강도를 결정하는 것이 합리적이다. 본 연구에서는 Folded Plate 이론에 근거하여 압축플랜지에 대해 기하강성의 영향, 재료적 비선형성을 고려한 해석 프로그램을 개발하고 이를 바탕으로 국내에서 실제 시공된 강박스거더교의 압축플랜지에 적용하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제78권2호
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• pp.125-134
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• 2021

In this paper, the effects of Tuned Mass dampers (TMDs) on the reduction of the vertical vibrations of a real horizontally curved steel box-girder bridge due to different traffic loads are numerically investigated. The performance of TMDs to reduce the bridge vibrations can be affected by the parameters such as dynamic characteristics of TMDs, the location of TMDs, the speed and weight of vehicles. In the first part of this study, the effects of mass ratio, damping percentage, frequency ratio, and location of TMDs on the performance of TMDs to decrease vertical vibrations of different sections of bridge deck are evaluated. In the second part, the performance of TMD is investigated for different speeds and weights of traffic loads. Results show that the mass ratio of TMDs is the more effective parameter in reducing imposed vertical vibration in comparison with the damping ratio. Furthermore, it is found that TMD is very sensitive to its tuned frequency, i.e., with a little deviation from a suitable frequency, the expected performance of TMD significantly decreased. TMDs have a positive and considerable performance at certain vehicle speeds and this performance declines when the weight of traffic loads is increased. Besides, the results reveal that the highest impact of TMD on the reduction of the vertical vibrations is when free vibrations occur for the bridge deck. In that case, maximum reductions of 24% and 59% are reported in the vertical acceleration of the bridge deck for the forced and free vibration amplitudes, respectively. The maximum reduction of 13% is also obtained for the maximum displacement of the bridge deck. The results are mainly related to the resonance condition.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권3호
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• pp.271-278
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• 2016

국내 철도 및 도로 교량의 대표적 상부구조 형식인 철제 (steel box 또는 H-형강) 거더교와 PSC (Pre-Stressed Concrete) 거더교는 현재 가장 많이 시공되는 교량형식으로 전체 교량의 75%, 시공 금액의 80%를 차지하고 있다. 거더교 상판 콘크리트 타설을 위한 거푸집 공사는 여러 가지 시공의 어려움 때문에 다양한 공법이 개발 및 적용되었다. 그러나 재료 손실 및 인건비 상승으로 인한 원가 상승, 미숙련공에 의한 품질 저하, 복잡한 시공방법으로 인한 공기 증가, 생산성 저하, 고소작업으로 인한 안전사고 발생, 큰 부재로 인한 운송성 저하, 재료 특성으로 인한 유지관리비 증가 등 여러 가지 문제가 부분적으로 해결되지 않았다. 이를 해결하기 위하여 기존 공법을 대체할 수 있는 공법이 필요하다. 따라서 본 연구는 거더교 상판 콘크리트 타설용 시스템 거푸집 (Purlin Hanging System Form)의 개발 연구 및 경제성 분석을 목적으로 한다. 본 연구를 통해 Purlin Hanging System Form이 기존 공법에 비해 60%의 원가절감, 80%의 공기단축 효과가 있음을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권3호
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• pp.397-406
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• 2017

The use of fiber reinforced polymer (FRP) for torsional strengthening of reinforced concrete (RC) single cell box beams has been analyzed considerably by researchers worldwide. However, little attention has been paid to torsional strengthening of multicell box girders in terms of both experimental and numerical research. This paper reports the experimental work in an overall investigation for torsional strengthening of multicell box section RC girders with externally-bonded Carbon Fiber Reinforced Polymer CFRP strips. Numerical work was carried out using non-linear finite element modeling (FEM). Good agreement in terms of torque-twist behavior, steel and CFRP reinforcement responses, and crack patterns was achieved. The unique failure modes of all the specimens were modeled correctly as well.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제10권sup3호
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• pp.1-17
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• 2016

Recently, advanced transit systems are being constructed to reduce traffic congestions in metropolitan areas. For these projects, curved bridges with various curvatures are required. Many curved bridges in the past were constructed using aesthetically unpleasant straight beams with curved slabs or expensive curved steel box girders with curved slabs. Therefore, many recent studies have been performed to develop less expensive and very safe precast prestressed concrete (PSC) curved girder. One method of reducing the construction cost of a PSC curved girder is to use a reusable formwork that can easily be adjusted to change the curvature and length of a girder. A reusable and curvature/dimension adjustable formwork called Multi-tasking formwork is developed for constructing efficient precast PSC curved girders. With the Multi-tasking formwork, two 40 m precast PSC box girders with different curvatures were constructed to build a two-girder curved bridge for a static flexural test to evaluate its safety and serviceability performance. The static flexural test results showed that the initial cracking load was 1400 kN, exceeding the design cracking load of 450 kN. Also, the code allowed deflection of 50 mm occurred at a load of 1800 kN, verifying the safety and serviceability of the precast PSC curved bridge constructed using the multi-tasking formwork.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제1권2호
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• pp.6-11
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• 2011

국내 토목분야의 건설 산업은 비효율적인 의사소통으로 인하여 업무전환단계에서의 정보 누락 및 그로 인한 비용손실 등의 문제점이 발생한다. 이러한 문제점에 대한 해결책으로 BIM의 도입이 대두되고 있다. BIM은 구조물의 생애주기 전 단계에서 발생되는 모든 정보들을 3차원 파라메트릭 CAD와 연계된 3차원 정보모델을 통하여 관리하여 정보 활용의 효율성을 극대화 시킨다. 본 논문에서는 BIM기반의 교량 건설 프로젝트의 구조설계업무에서 사용할 목적으로 3차원 정보모델을 활용한 교량의 구조설계 프로세스를 제안하였다. 제안된 프로세스는 구조설계업무를 통하여 결정되는 정보들을 활용하여 3차원 정보 모델링작업이 이루어질 수 있도록 구성하였다. 또한 제시된 프로세스를 활용하여 현재 건설이 진행 중인 스틸박스 교량의 상부구조를 대상으로 구조설계의 최종 산출물인 구조계산서를 구축된 BIM기반의 구조설계 프로세스를 활용하여 도출할 수 있도록 구성하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권3호통권36호
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• pp.553-564
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• 1998

최근도심지의 극심한 교통체증의 해소를 위한 방안으로 2층도로 강구조 덱 시스템의 채택이 증가하고 있다. 그 주된 이유는 신속한 시공과 콘크리트덱에 비하여 자중의 감소효과가 크고 보다 큰 강도와 효율적인 가설이 가능하기 때문이다. 본 연구의 목적은 강구조 덱 시스템의 최적설계프로그램을 이용한 2층도로용 강구조 덱 시스템의 가장 합리적인 형식 결정에 관한 연구이다. 최적화의 목적함수는 최소 초기비용으로 정식화하였다. 설계 제약조건은 도로교시방서의 ASD설계기준에 맞추어 정식화하였으며 최적설계과정은 두 단계로 이루어져 있다. 첫 번째 단계는 박스 또는 플레이트주형에 대한 강구조 덱 시스템의 최적설계가 수행된다. 그리고 두 번째 단계에서 개단면 또는 폐단면리브를 갖는 강상판에 대하여 최적설계를 한다. 최적설계 프로그램의 구조해석은 주형에 대하여 격자해석 모델링을 이용하였고 강상판에 대해서는 Pelican-Esslinger법을 사용하였다. 최적화 기법은 SQP를 이용하였다. 적용 예의 각 형식별 강구조 덱 시스템의 최적설계 결과의 비교를 통하여 비용의 효율성을 검토하였고 폐단면리브를 가지는 직선 형상의 박스거더 형식이 가장 효율적이고 경제적으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.741-750
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• 2008

본 연구의 목적은 3차원 풍동실험을 이용하여 합성형 사장교의 공기역학적 특성을 분석하는데 있다. 2차원 풍동실험에서 선정된 내풍개선 단면을 가지고 영각, 풍각에 대하여 3차원 모형의 내풍안정성을 평가한다. 설계풍속에서 수직, 비틀림 와류진동, 비틀림 플로터 등의 공기 역학적 특성을 규명하였다. 또한 사장교는 FCM으로 대부분 가설하므로 가설단계에서 강성이 부족하다. 따라서 실험은 완성계, 2개의 가설단계, 독립주탑의 단계별로 나누어 진행되었다. 원설계가 강상형교로 설계되었기 때문에 강상형교와 합성형교의 내풍특성을 비교하였다. 이 논문은 중소형 합성형 사장교의 내풍특성의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권1호통권68호
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• pp.135-144
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• 2004

현대 교량이 연속화, 장대화되어 가는 추세에 따라 강-콘크리트 합성거더교의 내구성 및 안전성 확보를 위해 콘크리트의 건조수축과 크리프 등 장기거동에 의한 영향이 정확히 평가 산정되어야 한다. 그러나, 현 도로교 설계기준에 주어진 최종 건조수축 변형률은 $180^{1\;2}$인데 이는 실험적 연구 등을 통해서 밝혀진 값보다 현저히 작은 값으로 여러 시공사례에서 문제점이 발견되고 있는 등 건조수축에 의한 영향이 과소평가 되고 있어 이에 대한 수정이 필요한 시점에 있다. 이에 본 논문에서는 바닥판으로 콘크리트 슬래브를 적용한 플레이트 거더교 박스 거더교, 플리플렉스빔교를 대상으로 콘크리트 구조설계기준에 제시된 건조수축 및 크리프에 대한 규정을 적용하여 시간단계별 비선형 해석을 수행하였고, 얻어진 결과를 도로교 설계기준에 따라 산정된 값들과 비교 분석하여, 최종적으로 비선형 해석의 결과와 동일한 응력을 발생시키는 선형등가 건조수축 변형률을 산정하였다. 그 결과 도로교 설계기준에서 제시한 $180^{1\;2}$ 보다 대략 2배의 값을 적용하는 것이 실제의 건조수축의 영향을 반영하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.125-135
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• 2003

BEF유사법과 Ritz의 방법을 이용한 매개변수 해석과 유사한 결과를 보이는 격벽이 없는 직선 및 곡선 강상자형 교의 3차원 모델을 구현하였고, 여기에 격벽을 추가하여 A-10, A-20, A-30, B-10, B-20, B-30모델에 대한 격벽의 적정 간격을 산정하였다. 그 결과 지간 50m의 곡선 강상자형교의 적정 격벽수는 전술한 모델의 순서대로 5개(8.3m), 7개(6.25m), 8개(5.5m), 4개(10m), 6개(7.1m), 7개(6.25m)이다. 또한 3차원 유한요소 모델을 해석한 결과를 바탕으로 뒤틀림응력과 휨응력의 비를 계산하는 수식을 제안하였다.