• 한국철도학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.244-249
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• 2006

Recently, the SCP(Steel Confined Prestressed concrete) composite girders are developed to improve the characteristic such as displacement, vibration, and heavy dead load due to influence of self weight, and inefficiency of steel section of exiting girder-type railroad bridges. It is needed to verify the economical effciency of newly developed SCP composite girder bridge compared with the conventional girder-type bridges. In this paper, LCC analysis for alternative railroad bridges Is performed and its technique based on level of risk(probability of failure) is suggested. From the results, it may be stated that SCP composite girder bridge is more economical than a conventional one.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.505-510
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• 2008

The design of noncomposite construction for skew bridges with large skew angels has been often checked because composite construction may cause large stresses in the bridge deck. In this study, the analytical model considered dynamic behaviors for noncomposite skew bridges was proposed. Using the proposed analytical model, the effects of interactions between the concrete deck and steel girders such as composite construction, and noncomposite construction on the dynamic characteristics of simply supported skew bridges were investigated. A series of parametric studies for the total 27 skew bridges was conducted with respect to parameters such as girder spacing, skew angle, and deck aspect ratio. The slip at the interfaces between the concrete deck and steel girders may bring about longer vibration periods that result in the reduced total seismic base shear.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.50-60
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• 2013

본 연구에서는 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려한 수치해석방법을 사용하여 도로교설계기준에 규정된 표준트럭 하중인 KL-510에 의한 강판형교의 동적응답을 연구하였다. 대상교량은 건설부에서 제정한 "도로교 상부구조 표준도"에 수록되어 있는 지간이 20m, 30m와 40m인 단순 강판형교를 사용하고. "보통의 도로"에 대하여 생성시킨 10개의 노면조도를 사용하였다. 차량은 5축 트랙터-트레일러인 표준트럭하중 KL-510을 3차원 차량으로 모델링하고, 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉘요소로, 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Rigid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 이와 같은 노면조도 및 차량을 사용하여 강판형교의 충격계수와 DLA를 구하고 각국의 설계기준과 비교 검토하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권5호통권60호
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• pp.593-602
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• 2002

콘크리트와 강판, PS강재의 구조적 장점을 극대화하여 낮은 형고로 경간을 장대화할 수 있는 새로운 교량 상부구조형식으로서 강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder; SCP Girder)를 개발하였다. 개발된 SCP 합성거더의 효과적인 설계 및 제작을 위하여 설계프로그램을 개발하고 제작절차를 확립하였다. 이를 바탕으로 설계된 SCP 합성거더를 실물크기로 제작하여 시공성을 확인하였으며, 재하실험을 통해 설계의 타당성과 구조적 안전성 및 실적용 가능성에 대하여 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.101-111
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• 2006

콘크리트와 강판, PS강재의 효율적인 구조적 조합을 통해 기존 교량용 거더의 단점을 보완한 SCP 합성거더가 연구 개발되어 최근에 실교량에 적용되고 있다. 지금까지 개발된 SCP 합성거더는 단순지지 형식으로 단순교에 적용되거나 지점부의 연속화를 통해 연속교로 적용할 수 있다. 경제적 장점이 있는 연속교형식으로 SCP 합성거더를 확대 적용하기 위해 세그먼트를 순차적으로 가설하는 SCP 합성거더를 이용한 연속교(SCP 연속교)의 시공방법을 제안하였다. 제안된 방법의 타당성을 검토하기 위하여 2경간 연속의 모형교량을 설계 제작하고, 구조적 성능을 검토하기 위하여 정적재하실험을 실시하였다. SCP 연속교는 단순교와 마찬가지로 높은 구조적 안전성을 확보 할 수 있으며, 단계별 긴장, 처짐 및 균열의 제어 등 세부적인 연구 검토가 이루어지면 실적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권6호통권73호
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• pp.725-736
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• 2004

최근 국내에서 I형 거더의 외부가 강재로 이루어지고 내부에 무근콘크리트가 채워져 합성된 거더에 프리스트레스를 도입하여 경간을 장대화할 수 있는 새로운 개념의 합성거더인 '강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder; SCP Girder)'가 개발되었다. 또한 개발된 거더를 실물크기로 제작하여 시공성을 확인하고 정적하중 재하에 의한 파괴실험을 통해 공용 중 안전성에 대한 실험적 검증이 수행되었다(김정호 등, 2002). 그러나 SCP 합성거더의 실용화를 위해서는 교량 파손의 주원인이 주행하중의 영향에 의한 피로파손인 점을 고려하여 반복하중에 대한 피로거동의 연구 및 피로 안전성 확보가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 SCP 합성거더에 대한 피로거동 특성을 파악하고 피로설계를 위한 기초적인 자료를 제시하기 위해 피로실험을 실시하였다. 피로실험을 위한 시험체의 제작은 1등교에 해당하는 설계활하중(DB-24)에 대하여 10m 지간으로 설계 제작하였으며, 실험결과 도로교설계기준(한국도로교통협회, 2000)의 상세피로범주에 따른 허용피로응력범위를 초과하지 않는 것으로 나타났다. 또한 초기정적재하를 통해 설계의 타당성과 구조적 거동을 분석하였으며, 피로실험 종료 후 거더 외부를 이루고 있는 강재를 제거하여 내부콘크리트의 상태를 관찰하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제11권1호
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• pp.21-38
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• 2011

This study examines the influence of curved, steel, I-girder bridge configuration on girder end reactions and cross frame member forces during seismic events. Simply-supported bridge finite element models were created and examined under seismic events mimicking what could be experienced in AASHTO Seismic Zone 2. Bridges were analyzed using practical ranges of: radius of curvature; girder and cross frame spacings; and lateral bracing configuration. Results from the study indicated that: (1) radius of curvature had the greatest influence on seismic response; (2) interior (lowest radius) girder reactions were heavily influenced by parameter variations and, in certain instances, uplift at their bearings could be a concern; (3) vertical excitation more heavily influenced bearing and cross frame seismic response; and (4) lateral bracing helped reduce seismic effects but using bracing along the entire span did not provide additional benefit over placing bracing only in bays adjacent to the supports.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권3호통권70호
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• pp.325-332
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• 2004

강합성거더 교량의 단면은 강거더와 콘크리트 슬래브의 합성정도에 따라 각각 비합성, 부분합성 그리고 완전합성 단면들로 구분 할 수 있다. 국내의 경우 강합성거더 교량의 단면을 합성시키기 위하여 일반적으로 전단 연결재 중 스터드를 사용하도록 규정하고 있고, 진단 연결재가 없는 경우 즉 비합성 단면의 경우에는 바닥판 앵커를 설치하도록 경험적으로 규정하고 있다. 그러나 바닥판 앵커를 사용한 단면의 실제 거동은 비합성 거동이 아닌 부분합성의 거동을 나타낸다. 그러한 이유로 본 연구에서는 바닥판 앵커를 사용한 플레이트거더교의 부분합성에 관한 해석 및 실험연구를 수행하였다. 실험연구를 통해서 바닥판 앵커의 초기강성을 산정하였고, 해석연구를 통해서 바닥판 앵커를 사용한 단순 및 2경간 연속 플레이트거더교의 합성정도를 비교$\cdot$분석하였다. 또한, 실험에 의해 산정된 강성 값에 근거하여, 2경간 연속 플레이트거더교에 바닥판 앵커를 적용하였을 때 발생할 수 있는 내부지점부 콘크리트의 인장응력 저감 효과를 검토하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제4권3호
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• pp.257-276
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• 1996

In North America, a large number of concrete old slab-on-steel girder bridges, classified noncomposite, were built without any mechanic connections. The stablizing effect due to slab/girder interface contact and friction on the steel girders was totally neglected in practice. Experimental results indicate that this effect can lead to a significant underestimation of the load-carrying capacity of these bridges. In this paper, the two major components-concrete slab and steel girders, are treat as two deformable bodies in contact. A finite element procedure with considering the effect of friction and contact for the analysis of concrete slab-on-steel girder bridges is presented. The interface friction phenomenon and finite element formulation are described using an updated configuration under large deformations to account for the influence of any possible kinematic motions on the interface boundary conditions. The constitutive model for frictional contact are considered as slip work-dependent to account for the irreversible nature of friction forces and degradation of interface shear resistance. The proposed procedure is further validated by experimental bridge models.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권3호
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• pp.423-440
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• 2020

In the recent years, steel box girder bridges have been extensively used due to high bending stiffness, torsional rigidity, and rapid construction. Therefore, researches related to this girder bridge have been widely conducted. This paper investigates the effect of residual stresses and geometric imperfections on the load-carrying capacity of steel box girder bridges spanning 30 m and 50 m. A three - dimensional finite element model of the steel box girder with a closed section was developed and analyzed using ABAQUS software. Nonlinear inelastic analysis was used to capture the actual response of the girder bridge accurately. Based on the results of analyses, the superimposed mode of webs and flanges was recommended for considering the influence of initial geometric imperfections of the steel box model. In addition, 4% and 16% strength reduction rates on the load - carrying capacity of the perfect structural system were respectively recommended for the girders with compact and non-compact sections, whose designs satisfy the requirements specified in AASHTO LRFD standard. As a consequence, the research results would help designers eliminate the complexity in modeling residual stresses and geometric imperfections when designing the steel box girder bridge.