• 제목/요약/키워드: steel-girder bridges

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Lamb파 전달을 이용한 볼트 연결된 얇은 강판부재의 손상해석 (Damage Analysis of Thin Steel Members with Bolt Connection Using Lamb Wave and PZT Element)

  • 이인규;곽효경;김재홍
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.587-596
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    • 2006
  • 한국 철도교량의 약 46%를 차지하고 있는 강판형교는 노후화 및 진행성 열화로 인해 유지보수에 많은 비용과 노력이 요구되고 있다. 본 연구에서는 강철도교의 다양한 열화조건 중에서 이음부위의 볼트탈락현상을 비파괴 검사방법인 파전달을 이용하여 감지하는 과정을 유한요소해석을 통해 구현하고자 한다. 충격전압이 PZT 패치에 입력되고 이에 의해 발생된 판파(plate wave)인 비대칭 Lamb파의 전달과정을 해석하고 전달시간(time of flight)의 차이와 전달된 에너지(wavelet coefficient)의 변화를 통하여 손상여부와 손상정도 등을 확인하였다. 3차원 유한요소 상세모델을 통해 기본 모드해석, 열린회로(open circuit loop) 동적이력해석을 실행하였고 각 손상 시나리오에 따라 기존 실험결과와 비교분석을 하였다.

뒤틀림을 고려한 강박스 거더교의 내부 다이아프램 간격에 관한 고찰 (A Consideration on Intermediate Diaphragm Spacing of Steel-Box Girder Bridges Including Distortion)

  • 임다수;한금호;박남회;강영종
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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    • pp.522-530
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    • 2003
  • Generally, diaphragms are installed in the box girder to prevent or decrease the distortion of the cross section. In engineering practice, diaphragms are spaced in 5m intervals without reasonable basis. the usual diaphragm type is solid-plate type. It is considered to be noneconomical design to the almost design engineers. In this paper, the parametric study was performed to present the design proposal about the diaphragm stiffness and spacing only in the single cell box girder. For that, the distortional warping normal stress, bending normal stress and transverse bending normal stress were analyzed using finite element program 'SMB' for the accurate structural analysis.

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단실단면을 갖는 강박스 거더교의 다이아프램의 강성과 간격에 관한 설계 최적화 (Design Optimization on Diaphragm Stiffness and Spacing of Steel-Box Girder Bridges with a Single-Cell Section)

  • 임다수;박남회;한택희;강영종
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.133-144
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    • 2003
  • Generally, diaphragms are installed in the box girder to prevent or decrease the distortion of tile cross section. In engineering practice, diaphragms are spaced in 5m intervals without reasonable basis. ANd the usual diaphragm type is solid-plate type. It is considered to be noneconomical design to the almost design engineers. In this paper, the parametric study was performed to present the design proposal about the diaphragm stiffness and spacing only in tire single cell box girder. For that, the distortional warping normal stress, bending normal stress and transverse bending normal stress were analyzed using finite element program 'SMB' for the accurate structural analysis.

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횡분배계수법과 평면격자 해석법을 이용한 합성거더교의 설계활하중 응답연구 (Structural Responses of Composite-girder Bridges Due to Design Live Loads using Distribution Factor Method and Grillage Analysis)

  • 정명락;양희선;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.131-138
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    • 2015
  • 본 논문에서는 도로교 설계기준이 개편됨에 따라 변화된 활하중과 설계식의 검토를 하려한다. 이를 위해 강합성 플레이트 거더교와 PSC 거더교를 이용한 두 예제를 살펴본다. 기존 도로교설계기준 하중과 AASHTO LRFD 하중 그리고 새로 개편된 도로교설계기준 2015 한계상태설계법에 나온 하중을 적용하여 횡분배 계수법과 유한요소 격자해석을 통해 구한 포락선을 비교 검토한다. 또한 강합성 플레이트 거더교의 경우 중앙지간의 길이 변화에 대한 검토를 하고, PSC 거더교의 경우에는 가로보의 개수와 경간의 개수, 그리고 각 경간장의 변화를 주어 각각 그 차이점을 분석한다.

이중합성 2거더 연속 철도교의 부모멘트부 거동 (Behavior of Negative Moment Region of Continuous Double Composite Railway Bridges)

  • 심창수;김현호;윤광중
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.339-347
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    • 2006
  • 2거더 철도교량의 사용성, 특히 부모멘트 영역의 휨강성을 증대시키기 위해서 이중합성단면이 제안되었다. 이 논문에서는 제안된 이중합성구조를 갖는 5m-5m의 연속 2거더 교량 모델에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 교량 모델에 대한 실험적 연구를 통해서 유효폭,전단연결부, 이중합성단면의 극한강도에 대한 설계 고려사항을 연구하였다. 하부 콘크리트 바다판의 전단열결부는 완전합성 거동을 나타내어 제안된 경험식의 타당성을 검증하였다. 이중합성단면의 휨거동을 통해서 하부 콘크리트 슬래브의 유효폭은 압축을 받는 콘크리트 슬래브의 유효폭으로 계산될 수 있다. 교량모델의 극한 휨 강도 평가에서 이중합성단면의 완전소성해석이 타당함을 밝혔다. 실험결 과에 근거한 설계사항들이 제안되었다.

압연형강(H형강) 거더교의 가로보가 활하중 횡분배에 미치는 영향 (Effect of Cross Beams on Live Load Distribution in Rolled H-beam Bridges)

  • 윤동용;은성운
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.535-542
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    • 2006
  • 본 논문에서는 압연형강(H형강)을 이용한 강합성 교량에 대한 3차원 유한요소 해석을 실시하여, 가로보가 활하중 횡 분배에 미치는영향에 대해 검토하였다. 고려된 주요 변수는 주형과 가로보의 단면2차모멘트비, 가로보의 설치 여부, 가로보의 개수 등이다. 유한요소 해석을 통한 활하중 횡분배 계수와 함께 관용적인 격자해석에 의한 활하중 횡분배 계수도 비교하였다. 분석결과에서 가로보는 활 하중 횡분배에 별다른 영향을 미치지 못하며, 콘크리트 바닥판이 활하중 횡분배에는 가장 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 따라서 활하중 횡분배를 목적으로 설치하는 가로보는 제거가 가능한 것으로 판단된다.

Experimental and finite element parametric investigations of the thermal behavior of CBGB

  • Numan, Hesham A.;Taysi, Nildim;Ozakca, Mustafa
    • Steel and Composite Structures
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    • 제20권4호
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    • pp.813-832
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    • 2016
  • This research deals with the behavior of Composite Box Girder Bridges (CBGBs) subjected to environmental effects such as solar radiation, atmospheric temperature, and wind speed. It is based on temperature and thermal stress results, which were recorded hourly from a full-scale experimental CBGB segment and Finite Element (FE) thermal analysis. The Hemi-cube method was adopted to achieve the accuracy in temperature distributions and variations in a composition system during the daily environmental variations. Analytical findings were compared with the experimental measurements, and a good agreement was found. On the other hand, parametric investigations are carried out to investigate the effect of the cross-section geometry and orientation of the longitudinal axis of CBGB on the thermal response and stress distributions. Based upon individual parametric investigations, some remarks related to the thermal loading parameters were submitted. Additionally, some observations about the CBGB configurations were identified, which must be taken into account in the design process. Finally, this research indicates that the design temperature distribution with a uniform differential between the concrete slab and the steel girder is inappropriate for describing the thermal impacts in design objective.

최소자승법을 이용한 사장교의 적정 케이블 장력 결정 (Determination of an Optimum Initial Cable Tension Force for Cable-Stayed Bridges using the Least Square Method)

  • 박용명;조현준
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권6호통권79호
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    • pp.727-736
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    • 2005
  • 본 연구에서는 사장교의 적절한 초기평형상태 결정을 위하여 최소자승법을 이용한 케이블 장력 결정 방법을 제시하였다. 본 방법은 거더의 케이블 지지점을 지점으로 한 연속보로부터의 처짐 및 모멘트 등을 목표치로 하고 케이블을 포함한 사장교 전체계 해석으로부터 구해진 응답과의 차이를 오차로 정의하여 거더 및 주탑의 오차를 최소화하는 방법이다. 특히, 주탑 모멘트, 거더 모멘트, 그리고 처짐의 보정 정도를 가중행렬을 도입하여 선택적으로 조절할 수 있으며, 여러 가지 사장교 형식에 대한 수치예제 및 기존 연구와의 비교를 통하여 본 방법의 효율성 및 타당성을 검증하였다.

마찰계수와 재료강도를 고려한 PSC 박스 거더교의 최적설계 (The Optimum Design for PSC Box Girder Bridges Considering Friction Coefficient and Material Strength)

  • 김기욱
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.181-189
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    • 2006
  • 본 연구는 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하는 최적설계 프로그램을 이용하여 곡률마찰계수와 파상마에 대한 적정한 긴장재의 종류를 찾아내고 향후 긴장재의 연구 개발 방향을 제시하였으며, 사용되는 재료의 강도증진에 대한 연구방향을 제시하는데 본 연구의 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는 것을 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powel's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 Gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다.

곡선교의 내진 해석 시 곡률에 따른 하중 조합 방법의 비교에 관한 연구 (A Study on Comparison of Combination Rules for the Seismic Analysis on Curved Bridges with the Different Radiuses of Curvature)

  • 류동현;신명규;박진완;김문겸
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.567-572
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    • 2008
  • This paper's purpose is to improve determining of the critical response of curved bridge to multi-component seismic motion. There are several methods to combine responses by multi-component excitation response, 30%, 40% rules and square-root-of-sum (SRSS). These combination rules determine same value of critical response in straight bridges. However, each method has critical response value of different magnitude in curved bridges. Thus a study about critical response of curved bridges is required. This paper presents comparison critical responses value as each combination rule, 30%, 40% rules and SRSS on curved bridges with the different radiuses of curvature. This study was carried out by response spectrum analysis of OO IC steel box girder bridge using SAP2000. It is concluded as follows: 1) In curved bridges, 30% and 40% rules tend to underestimate the critical response relatively to SRSS. 2) When bridges have smaller radiuses than 100m, difference between SRSS and 30% or 40% rules let run errors up as radiuses of curvature decreased.

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