• 제목/요약/키워드: steel-girder bridges

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복부 파형강판을 사용한 PSC 복합 교량의 비틀림 해석모델의 제안 및 변수해석 (A Development of Torsional Analysis Model and Parametric Study for PSC Box Girder Bridge with Corrugated Steel Web)

  • 이한구;김광수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2A호
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    • pp.281-288
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    • 2008
  • 콘크리트와 강재의 특성을 살린 복합구조 교량에 있어서 새로운 구조 형식인 복부 파형강판 PSC 박스거더 교량은 시공성 및 경제적인 측면에서 우수한 장점이 있다. 그러나 이와 관련된 기존 연구는 전단 좌굴에 대한 복부 파형강판의 거동 및 접합부의 형상 개발과 관련하여 한정된 측면이 있으며, 교량 자체로서의 비틀림 거동에 대한 연구는 다소 부족한 실정으로 합리적인 비틀림 해석모델의 개발과 거동 예측에 대한 연구가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 복부 파형강판 PSC 박스거더 교량에 대하여, 공간트러스 모델을 이용한 Rausch의 제안식과 RC 요소의 연화효과가 고려된 평형 방정식, 적합 조건식을 활용하고 복부 파형강판 구조 형태에 의하여 추가적으로 고려해야 할 구성 방정식과 모델, 제안식 등을 적용한 비틀림 해석모델을 제시하고 기존에 수행된 부재 실험결과와의 비교를 통하여 해석모델의 합리성을 검토하였다. 또한 복부 파형강판 PSC 박스의 비틀림 거동에 영향을 미치는 프리스트레싱 힘과 콘크리트 압축강도를 변수로 한 해석을 진행하였으며, 제안된 비틀림 해석모델을 이용하여 복부 파형 강판과 프리스트레스 된 콘크리트 부재의 단면 형상비(H/B)에 따른 해석을 수행하여 보다 합리적인 비틀림 정수와 이와 관련한 수정식을 제안하였다.

신형식 강합성 교량의 연석고정하중 분배계수 (Distribution Factors of Curb Dead Load for New Composite Bridges)

  • 이규세
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.2702-2707
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    • 2010
  • 본 논문에서는 신형식 강합성 교량에 대한 3차원 유한요소해석을 ABAQUS를 이용하여 실시하여, 연석 사하 중 재하에 따른 하중분배값을 검토하였다. 하중분배계수 검토에 고려된 변수로는 콘크리트 슬래브 두께, 강판 두께, 주형길이가 적용되었다. 해석을 통해 얻어진 하중 분배율은 AASHTO Standard와 AASHTO LRFD 설계기준의 제안식 및 기존 연구자들이 제안한 식들과 비교 검토되었다. 본 논문에서는 신형식 강합성 교량의 설계 간편성을 고려하여 외측주형의 경우 0.67, 내측주형의 경우 0.34의 하중분배율을 제안하였다.

Perfobond Rib을 적용한 강-PSC 혼합구조 연결부의 거동 평가 (Behaviors of Joints with Perfobond Rib Shear Connectors in Steel-PSC Hybrid System)

  • 김상효;이찬구;윤지현;원정훈
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.647-657
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    • 2009
  • 본 연구는 강-프리스트레스 콘크리트(PSC) 혼합구조 보를 분절형 교량에 적용하기 위해 필수적으로 요구되는 이종 부재간의 연결에 대한 기초연구로써, 연결부 거동과 시공성을 향상시키기 위해 연결부 상․하부 플레이트에 perfobond rib 전단연결재를 설치한 강-PSC 연결부를 제안하였다. 제안된 연결부가 설치된 보 실험체들을 제작하여 하중재하실험을 통해 연결부의 성능을 확인한 결과, 모든 실험체에서 연결부의 파괴 없이 연결부 인접 PSC부에서 실험체의 파괴와 극한강도가 나타났다. 합성 작용에 의하여 실험체의 초기 강성은 우수한 것으로 나타났으며, 균열의 진전 형상도 전형적인 휨 균열 형상을 나타내었다. 또한, 기존 스터드를 적용한 실험체 이상의 강도를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 그러므로 제안된 연결부는 혼합구조 연결부에 효과적으로 적용 가능하다고 판단된다.

Shear-lag effect in twin-girder composite decks

  • Dezi, Luigino;Gara, Fabrizio;Leoni, Graziano
    • Steel and Composite Structures
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    • 제3권2호
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    • pp.111-122
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    • 2003
  • The paper presents a model for analysing the shear-lag effect on the slab of twin-girder composite decks subjected to static actions, support settlements and concrete shrinkage, which are the main actions of interest in composite bridge design. The proposed model includes concrete creep behaviour and shear connection flexibility. The shear-lag in the slab is accounted for by means of a new warping function. The considered actions are then applied to a realistic bridge deck and their effects are discussed. The proposed method is utilised to determine the slab effective widths for three different width-length ratios of the deck. Finally, a comparison between the results obtained with the Eurocode EC4-2 and those obtained with the proposed model is performed.

LRFD에 의한 2경간 연속 강교량 주부재의 최적화 설계 (Optimal Design of I-type Girder in 2 Span Continuous Steel Bridges by LRFD)

  • 국중식;신영석
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.78-85
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    • 1999
  • In this study, I-type girders used as main members of a two span continuous steel bridge, are optimally designed by a Load and Resistance Factor Design method(LRFD) using an numerical optimization method. The width, height web thickness and flange thickness of the main girder are set as design variables, and light weight design is attempted by choosing the cross-sectional area as an object function. The main program is coded with C++ and connected with optimization modul ADS, which is coded with FORTRAN. The results of the program show that the stress constraints of noncomposite section during the initial construction stage become active in the positive moment area and the service limit state constaints become active in the negative moment area.

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온도변화에 따른 무신축이음 강상자형 교량의 거동 분석 (Behavior of Jointless Bridge of Steel Box Girder Type Due to Temperature Change)

  • 조남훈;이성우
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.95-102
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    • 1997
  • Jointless bridge is a new construction method applicable to bridge of short length. In the jointless bridge expansion of superstructure due to thermal effect was absorbed in the flexible pile-type abutment in stead of expansion joint in the conventional bridges. By removing expansion joint, it retards deterioration and extends life time of bridge. In this paper, jointless bridge of steel box girder type was studied through finite element analysis. Stress variations of superstructure and pile due to thermal effect was studied for the two span continuous integral bridge of 80m length and the results of analysis was presented.

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상시 계측결과를 이용한 고속철도 교량의 유지관리 기준치 설정 (Establishment of Maintance Methods for Express railway Bridges using High Rail Monitoring Systems)

  • 서형렬;한상철;지기환
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.322-327
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    • 2006
  • Banwol bridge with steel plate girder and Pyongtaek bridge with PSC bos girder have been operated maintenance measuring system by the Seoul-Chonan of Kyongbu express railway. By analyzing the theoretical and experimental values of design load for these two bridge, the establishment of reference maintenance for measuring items was deduced from research. Two materials, steel and concrete plates, were considered as the upper structure. Actual measurement data for the behavior under speed, structural analysis results, and the presented references were analyzed and used to set up the reference establishment. The measuring items are stress(strain), displacement, dynamic acceleration, expansion movement, and dynamic frequency. The maintenance reference was established by comparing analytical and measuring values of the five items with respect to structural state class.

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Bridge flutter control using eccentric rotational actuators

  • Korlin, R.;Starossek, U.
    • Wind and Structures
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    • 제16권4호
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    • pp.323-340
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    • 2013
  • An active mass damper system for flutter control of bridges is presented. Flutter stability of bridge structures is improved with the help of eccentric rotational actuators (ERA). By using a bridge girder model that moves in two degrees of freedom and is subjected to wind, the equations of motion of the controlled structure equipped with ERA are established. In order to take structural nonlinearities into consideration, flutter analysis is carried out by numerical simulation scheme based on a 4th-order Runge-Kutta algorithm. An example demonstrates the performance and efficiency of the proposed device. In comparison with known active mass dampers for flutter control, the movable eccentric mass damper and the rotational mass damper, the power demand is significantly reduced. This is of advantage for an implementation of the proposed device in real bridge girders. A preliminary design of a realization of ERA in a bridge girder is presented.

노면조도와 단차를 고려한 2경간연속 판형교의 충격계수에 관한 실험 및 해석적 연구 (An Experimental and Analytical Study on the Impact Factors of Two-Span Continuous Plate Girder Bridge Due to Road Surface Roughness and Bump)

  • 박영석;정태주
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.309-321
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    • 1997
  • 차량이 교량을 통과할 때 교량에 발생하는 충격계수는 교량의 설계시 매우 중요한 인자이다. 본 연구에서는 2연속 강판형교의 지간 중앙점에 발생하는 충격계수에 관한 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 교량의 수치해석시 교량과 차량은 3차원으로 모델링하였으며. 교량의 노면조도는 Intelligent Total Station으로 직접 측정하여 사용하였다. 이때 교량의 주형은 보요소, 콘크리트 바닥판은 쉘요소를 사용하고 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Rigid Link를 사용하여 연결시켰다. 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려하여 차량의 운동방정식을 유도하였으며, 차량의 여러 가지 주행속도에 따른 교량의 지간 중앙점에서의 충격계수를 구하여 우리나라 및 외국의 시방서 규정과 비교 검토하였다.

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연속 2-거더교에서 수평브레이싱이 하중 분배 및 비틂 거동에 미치는 영향 (Effects of Lateral Bracing on the Load Distribution and Torsional Behaviors in Continuous Two-Girder Bridges)

  • 황민오;윤태양;박용명;조움돋이;황순용
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.671-680
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    • 2007
  • 본 연구에서는 연속 2-거더교에서 하부 수평브레이싱의 유 무에 따른 하중분배효과를 파악하기 위하여 실제 교량으로부터 1/5 축소 제작된 모형 교량을 이용하여 재하 실험을 수행하였다. 실험 결과에 의하면 편재하된 하중에 대해 수평브레이싱이 설치되면 바닥판과 가로보의 구조적 기능이 향상되어 하중의 분배효과가 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 해석모델을 사용하여 수평브레이싱 유 무에 따른 하중분배율을 정량적으로 평가해 본 결과, 수평브레이싱이 미설치된 경우는 대부분 바닥판에 의해 편재하 하중의 21% 정도가 반대측 거더로 전달되었고, 설치된 경우는 가로보와 브레이싱, 그리고 바닥판 모두 하중분배에 기여하여 하중분배효과가 1.7배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 이는 수평브레이싱이 설치로 인해 가로보와 바닥판, 그리고 수평브레이싱 부재가 유사폐합단면을 구성하여 시험체의 비틂 강성이 증가되기 때문으로 분석되었다.