• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.406-409
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• 2006

Serviceability resign is required to control the cracking at the joint of precast decks having longitudinal prestress in continuous composite bridges. Especially, details of twin girder bridges are complex not only due to main reinforcements and transverse prestress for the resign of long-span concrete slabs but also due to shear pockets for obtaining the composite action. This paper suggests the design guidelines for the magnitude of the effective prestress and for the selection of filling materials and their requirements in order to use precast decks for twin-girder continuous composite bridges. The necessary initial prestress was also evaluated through the long-term behavior analysis. From the analysis, existing design examples were revised and their effectiveness was estimated. When a filling material having bonding strength higher than the requirement is used in the region of high negative moment, uniform configuration of longitudinal prestressing steels along the whole span length of continuous composite bridges can be achieved resulting in simplification of details and enhancement of the construction costs.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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• pp.39-46
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• 1998

This paper is about design for diaphragm of prestressed concrete box bridge using strut-tie model. In this paper, equivalent loads for the diaphragm are computed by considering loading conditions on continuous prestressed concrete box bridge and analyses for both longitudinal section and transverse section of the diaphragm an done by considering the equivalent loading and the prestressing. Based on principal stress trajectory obtained from the analyses, strut-tie model for each sections are constructed. By analyzing the constructed strut-tie model for each sections, the amounts and the locations of reinforcement for the diaphragm are obtained. The application of strut-tie model in this paper shows that the design by soul-tie model for the diaphragm of prestressed concrete box bridges can be rationally performed.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.23-31
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• 2007

건설여건의 변화에 따라 교량구조물의 급속시공에 대한 요구가 늘어나고 있다. 이 논문에서는 하부구조에서 교각의 프리캐스트화를 위한 준정적 실험을 수행하였다. 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 교각 설계의 가장 주요한 항목이 내진성능의 확보에 있다. 7개의 프리캐스트 교각을 제작하였고 주요 실험변수는 긴장재의 양, 프리스트레스트의 크기, 이음부의 위치 및 수로 설정하였다. 실험결과 축방향으로 도입되는 프리스트레스에 의해 작은 횡변위하에서는 일부 손상이 발생하여도 변형의 복원력을 발휘하였지만 소성힌 지구간의 손상이 많은 경우에는 이러한 복원력이 효과를 발휘하지 못하는 것을 확인하였다. 실험을 통해 관찰된 손상의 형태로부터 판단할 때 조립식 교각의 이음부 설계는 기초부와 교각부 사이의 이음부에 대해서 실시되어야한다. 축방향 긴장재의 양은 RC 교각과 강재비를 일치시키는 것은 지나친 설계가 될 수 있고 주어진 하중조건에 대한 P-M 상관도를 만족시키는 수준에서 결정되어야 한다. 변위연성도 평가를 볼 때 프리캐스트 교각에서 횡철근비는 현재의 철근 콘크리트 교각과 동일한 수준에서 확보되어야 요구연성도를 만족할 수 있다. 에너지 소산능력은 강재비가 증가함에 따라 향상되었고 이음부의 수가 많은 경우가 다소 뛰어난 능력을 발휘하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제8권1호
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• pp.43-59
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• 2014

Many bridges are subject to lateral damage for their girders due to impact by over-height vehicles collision. In this study, the optimum configurations of carbon fiber reinforced polymers (CFRP) laminates were investigated to repair the laterally damaged prestressed concrete (PS) bridge girders. Experimental and analytical investigations were conducted to study the flexural behavior of 13 half-scale AASHTO type II PS girders under both static and fatigue loading. Lateral impact damage due to vehicle collision was simulated by sawing through the concrete of the bottom flange and slicing through one of the prestressing strands. The damaged concrete was repaired and CFRP systems (longitudinal soffit laminates and evenly spaced transverse U-wraps) were applied to restore the original flexural capacity and mitigate debonding of soffit CFRP longitudinal laminates. In addition to the static load tests for ten girders, three more girders were tested under fatigue loading cycles to investigate the behavior under simulated traffic conditions. Measurements of the applied load, the deflection at five different locations, strains along the cross-section height at mid-span, and multiple strains longitudinally along the bottom soffit were recorded. The study investigated and recommended the proper CFRP repair design in terms of the CFRP longitudinal layers and U-wrapping spacing to obtain flexural capacity improvement and desired failure modes for the repaired girders. Test results showed that with proper detailing, CFRP systems can be designed to restore the lost flexural capacity, sustain the fatigue load cycles, and maintain the desired failure mode.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.479-482
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• 2005

The concrete box girder members are extensively used as a superstructure in bridge construction. The load carrying capacity of concrete box girders in lateral direction is generally influenced by the sizes of haunch and web. The internal upper decks are restrained by the webs and exhibit strength enhancement due to the development of aching action. The current codes do not have generally consider the arching action of deck slab in the design because of complexity of the behavior. However, there are significant benefits in utilizing the effects of arching action in the design of concrete members. The main objective of this paper is to propose a rational method to predict the ultimate load of deck slab by considering various haunch sizes and web restraint effect of concrete box girder bridges. To this end, a comprehensive experimental program has been set up and seven large-scale concrete box girders have been tested. A transverse analysis model of concrete box girders with haunches is proposed and compared with test data. The results of present study indicate that the ultimate strength is significantly affected by haunch dimension. The increase of strength due to concrete arcing action is reduced with an increase of prestressing steel ratio in laterally prestressed concrete box girders and increases with a larger haunch dimension. The proposed theory allows more realistic prediction of lateral ultimate strength for rational design of actual concrete box girder bridges.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권1호
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• pp.1-17
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• 2021

The influence of prestress force on the fundamental frequency and static deflection shape of uncracked Prestressed Concrete (PC) beams with a parabolic bonded tendon was examined in this paper. Due to the conflicts among existing theories, the analytical solutions for properly considering the dynamic and static behavior of these members is not straightforward. A series of experiments were conducted for a total period of approximately 2.5 months on a PC beam made with high strength concrete, subsequently and closely to the 28 days of age of concrete. Specifically, the simply supported PC member was short term subjected to free transverse vibration and three-point bending tests during its early-age. Subsequently, the experimental data were compared with a model that describes the dynamic behavior of PC girders as a combination of two substructures interconnected, i.e., a compressed Euler-Bernoulli beam and a tensioned parabolic cable. It was established that the fundamental frequency of uncracked PC beams with a parabolic bonded tendon is sensitive to the variation of the initial elastic modulus of concrete in the early-age curing. Furthermore, the small variation in experimental frequency with time makes doubtful its use in inverse problem identifications. Conversely, the relationship between prestress force and static deflection shape is well described by the magnification factor formula of the "compression-softening" theory by assuming the variation of the chord elastic modulus of concrete with time.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5A호
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• pp.817-822
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• 2006

프리캐스트 바닥판들의 이음부에 발생하는 교축방향 인장응력을 제어하고, 이음부의 누수 등을 방지하기 위하여 교축 방향으로 프리스트레스를 도입한다. 효과적인 압축력 도입을 위하여 합성 전에 프리캐스트 바닥판에 압축력을 도입한다. 이때 프리캐스트 바닥판에 존재하는 전단포켓으로 인하여 바닥판에 균일한 압축력 도입이 어렵고, 전단포켓의 주변 콘크리트에 국부적인 응력집중이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 상용 구조해석 프로그램을 이용하여 서로 다른 4가지 형상의 전단포켓을 갖는 프리캐스트 바닥판에 대하여 유한요소해석을 수행하였다. 그 결과 전단포켓의 모서리 부분이 원형인 전단포켓이 응력집중이 가장 작은 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제90권4호
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• pp.357-370
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• 2024

Due to the fact that the mechanism of the effects of temperature and initial geometric imperfection on low-velocity impact problem of axially moving plates is not yet clear, the present paper is to fill the gap. In the present paper, the nonlinear dynamic behavior of axially moving imperfect graphene platelet reinforced metal foams (GPLRMF) plates subjected to lowvelocity impact in thermal environment is analyzed. The equivalent physical parameters of GPLRMF plates are estimated based on the Halpin-Tsai equation and the mixing rule. Combining Kirchhoff plate theory and the modified nonlinear Hertz contact theory, the nonlinear governing equations of GPLRMF plates are derived. Under the condition of simply supported boundary, the nonlinear control equation is discretized with the help of Gallekin method. The correctness of the proposed model is verified by comparison with the existing results. Finally, the time history curves of contact force and transverse center displacement are obtained by using the fourth order Runge-Kutta method. Through detailed parameter research, the effects of graphene platelet (GPL) distribution mode, foam distribution mode, GPL weight fraction, foam coefficient, axial moving speed, prestressing force, temperature changes, damping coefficient, initial geometric defect, radius and initial velocity of the impactor on the nonlinear impact problem are explored. The results indicate that temperature changes and initial geometric imperfections have significant impacts.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.136-149
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• 2011

국내의 지형 특성으로 인해서 교량의 많은 부분이 슬래브교 형식이다. 차량이 대형화하고 교통량이 증가하면서 노후 슬래브교의 보강이 필요한 경우가 많다. 본 연구에서는 노후화된 슬래브교를 효과적으로 보강할 수 있는 외부 긴장재 보강공법을 제안하였다. 종방향 및 횡방향 외부 프리스트레싱을 이용한 네트형 보강법은 슬래브 중앙부의 처짐을 효과적으로 보강할 수 있는 방법이며, 하부공간을 침해하지 않으므로 실제 적용성이 뛰어나다. 실험을 통해서 제안한 보강법으로 인해서 향상되는 내하력의 크기를 검증하였다. 실험에서는 세 가지 서로 다른 하중조건에 대하여 처짐 및 변형률을 계측하여 보강의 효과를 비교, 분석하였다. 네트형 긴장재 보강 전후의 휨강성의 증가량은 재하 종류별로 30.7~107.3% 증가하였다. 보강 전후 처짐의 감소율은 27.6~52.2%에 달하였다. 종방향 및 횡방향 프리스트레싱으로 인한 네트형 보강법은 슬래브교의 중앙부 보강에 매우 효과적이며, 중앙에 집중되는 하중 뿐만 아니라 편기 재하되는 하중에 대해서도 유사한 보강효과가 있다. 또한 네트형 보강법은 필요에 따라 재긴장이 가능하므로 유지보수 및 사용성 측면에서 장점이라 할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.112-119
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• 2011

PC형교에서는 거더의 복부와 하부에 PC강선을 수용하는 쉬이스가 배치되어 있으며, 그 내부에 그라우트를 충전함으로서 PC강선과 콘크리트를 간접적으로 부착시킨다. 그러나 이 충전이 불충분하면, 쉬이스 내부에 물이 침투하여 PC강선이 부식하거나, 동결융해 작용에 의한 쉬이스 배치 위치에서의 횡방향 균열이 발생한다. 그 때문에 시공 후 조기에 미충전부를 파악하는 것이 구조물의 유지관리상 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는, 교랑 부재에 손상을 입히지 않게 하기위해 충격탄성파법을 이용하여 실구조물에 대한 그라우트 미충전부 탐사측정을 실시하였다. 우선 레이더형 철근 탐사기로 철근과 쉬이스의 위치를 추정하고 그 위치를 기준으로 쉬이스에서의 측정부위를 정하였다. 거더 측면에 탄성파를 입력하고 그 응답으로부터, 고주파수 피크와 두께를 나타내는 공진주파수의 2배수 주파수와의 차로서 미충전부의 위치와 충전정도를 정성적으로 추정하였다. 추정 부위에 대한 확인을 위해 거더의 측면을 천공하고 공업용 내시경에 의한 촬영을 실시하였다.