• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.17-26
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• 1998

본 고에서는 일반적인 지진의 특성 및 지진에 대한 교량구조물의 피해형태를 알아보고, 지진에 대한 구조해석 방법을 정리하였으며, 마지막으로 교량의 내진설계에 대한 기본적인 사항을 정리하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.710-713
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• 2011

본 논문에서는 교량의 주부재에 교량용 고성능강을 적용하여 설계해 본 후, 이러한 적용이 교량의 진동사용성에 어떠한 영향을 미치는지 그 영향을 분석해 보고자 한다. 최근들어 교량상의 구조적인 결함이 없더라도 진동에 의해 교량을 통행하는 운전자나 보행자에게 불안감을 주는 경우가 빈번히 발생하기 때문에 진동사용성이란 문제는 보다 부각되고 있다. 특히 고성능강이 개발되고 이를 교량에 적용하게 되면 허용응력의 증가로 이어져 거더의 형고감소를 가능하게 한다. 그러나 이러한 형고의 감소는 교량의 휨강성을 저하시켜 사용성의 악화를 초래할 것이란 예측이 있었다. 따라서 본 연구는 차량-교량의 상호작용에 의해 발생하는 진동영향의 분석을 위해 유한요소해석 프로그램인 Abaqus 6.10을 이용해 수치해석을 수행하였고 이때의 진동영향을 평가했다. 차량-교량 상호작용의 해석을 위해 ASSHTO 기준의 HS 20-44 차량을 해석 대상교량 위로 주행하도록 하였다. 해석대상교량은 인장강도가 각각 600MPa와 800MPa인 교량용 고성능강재(HSB, High-Performance Steel for Bridge)를 적용하여 주거더를 설계한 강플레이트 거더교를 대상으로 삼았다. 차량이 교량을 통과하면서 발생하는 교량의 경간 중앙부에서 발생하는 수직진동의 시간이력을 분석하여 진동평가의 기준으로 삼았다. 해석결과 HSB600과 HSB800으로 각각 설계된 교량은 가속도이력에서는 큰 차이가 없었으나 변위이력에서는 HSB800적용 교량이 진동사용성 측면에서 매우 불리한 거동을 보였다. 따라서 고성능강 적용에 따른 교량의 진동사용성을 평가하기 위해서는 변위를 기준으로한 평가가 이루어져야하며, 변위의 진동을 제어하기 위한 방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.12 no.4
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• pp.195-202
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• 2008

Underestimation of the capacity can have serious economic consequences, as deficient bridges must be posted, repaired or replaced. Accurate prediction of bridge behavior may allow for more bridges to remain in service with or without minor repairs. The presented research is focused on the reliability evaluation of the actual load carrying capacity of existing bridges based on the field testing. Reliability analysis is performed on 17 previously tested bridges. Bridges are first evaluated based on the code specified values and design resistance. However, after the field testing program, it is possible to apply the experimental results into the bridge reliability evaluation procedures. The girder distribution factors obtained from the tests are also applied in the reliability calculation. The results indicate that the reliability indices of selected bridges can be significantly increased due to the reduction of uncertainties without sacrificing the safety of structures, by including the result of field measurement data into calculation.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.41 no.6
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• pp.627-635
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• 2021

The fire damage and structural performance of a steel-concrete composite superstructure under a highway bridge exposed to fire loading was evaluated. To enhance the accuracy and efficiency of the numerical analysis, a proposed fluid-structure interaction fire analysis method was implemented in Ansys Fluent and Ansys Mechanical. The temperature distribution and performance evaluation of the steel-concrete composite superstructure according to the vertical distance from the fire source to the bottom flange were evaluated using the proposed analysis method. From the analysis, the temperature of the concrete slab and the bottom flange of the steel-concrete composite superstructure exceeded the critical temperature. Also, when the vertical distance from the fire source was 13 m or greater, the fire damage of the steel-concrete composite superstructure was found to within a safe limit.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.26 no.6
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• pp.33-38
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• 2022

As the intense heat continues, many cases of highway pavement blow up and bridge expansion joints damages have been inspected. Especially, Expansion joint closure of bridges is an important problem that can threat the safety of the bridge structure or reduce long-term durability. This paper proposed a structural analysis method for bridges having expansion joint closure and structural analysis was performed to verify the effects according to bridge types. Analysis bridges were divided into four types: concrete and steel bridges, shallow and piled foundations. To induce the situation of abutments and bridge decks are jammed, the following loads were additionally considered; lateral flow pressure, pavement expansion by alkali-aggregate reaction, creep settlement of backfill. The structural analysis method was verified by comparing the structural analysis results with the actually measured joint gap data. In addition, behavioral analysis due to joint closure was conducted to confirm the change in safety ratio by type of superstructure as the axial force increased.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.41 no.2
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• pp.93-100
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• 2021

The objective of this research is to evaluate of fire damage for steel-concrete composite bridge superstructure and PSC bridge superstructure under highway bridge exposed to fire loading. To enhance the accuracy and efficiency of the numerical analysis, the proposed heat flow fire analysis method is implemented in ANSYS. The proposed heat flow analysis method is applied to fire damage analysis and performance evaluation for Buchen and Yangsan highway bridge. The result of analysis, temperature of concrete slab and lower flange of steel-concrete composite bridge superstructure are exceed the critical temperature. Also, temperature of slab, lower and upper flange, web of PSC bridge superstructure are exceed the critical temperature. However, the major component, tendon, did not exceed the critical temperature.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.69-69
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• 2011

본 논문에서는 비정상 상태의 비압축성 유동장을 해석하기 위하여 물체맞춤격자방법이 아닌 가상경계법을 사용하였다. 가상경계법은 구조격자를 사용하여 구조물 경계면에서 Momentum Forceing을 사용하여 가상의 경계를 만들어 유동장을 해석하는 방법이다. Navier-Stoke 방정식의 수치 이산화 방법으로 Kim et al(1985)이 사용한 Fractional Step Method(FSM)을 사용하였다. 시간에 대하여 semi-implicit FSM를 사용하였고, 확산항에 대해서는 2차 정확도의 Crank-Nicolson Method를 대류항은 3차 정확도의 Runge-Kutta Method를 사용 하였다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용한 유동장 해석이 교량 단면에 대하여 수치해석이 가능한지 검토하였다. 가상경계법은 현재 많은 연구가 유선형의 구조물에 대하여 수행되어 오고 있다. 교량 단면과 같은 각 진 구조물에 대한 검토는 아직 미비한 실정이다. 가상경계법에서 다루고 있는 구조물 경계면에서의 Momentum Forcing 방법이 유선형의 구조물에 맞추어 연구가 진행되었기 때문이다. 먼저 본 연구의 프로그램을 검증하기 위하여 원형 실린더에 대하여 가상경계법을 적용한 결과 Re 수 200에서 Strouhal Number, 양력계수, 항력계수를 이전 연구 결과와 비교하였다. Williamson(1988)과 Zhang(1995)의 연구결과와 유사한 결과를 얻을 수 있다. 그리고 교량의 단면과 같은 각진 구조물(Bluff Body)에 대하여 가상경계법 적용하였다. 본 논문의 연구에서 평가 대상으로 하고 있는 2차원 교량 단면에 대하여 유동장 해석을 하였다. 본 논문에서 정량적인 유체력과 유동장에 대한 비교 및 검토가 이루어지지 못했지만 압력장과 유선의 형태가 이론적인 값을 벗어나지 않고 있는 것으로 확인 되었다. Re 수 2700에서 전산 해석을 수행하였으며, 교량 단면 주위의 압력계수와 박리현상 그리고 후류에서의 Vortex shedding 현상이 모두 적절한 분포가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 가상경계법을 이용하여 각진 구조물에 대한 주위 유동장해석에 대한 가능성을 확인하였으며, 풍동실험과의 결과비교를 통하여 가상경계법을 이용하여 교량 단면 주위의 유동장 해석 결과를 정량적으로 비교할 것이다.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2008.04a
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• pp.25-28
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• 2008

Currently, the prefabricated bridge having the effects to reduce the term of works and the cost of construction is often studied and countries such as America have already developed members, the parts of it, and the technique of construction. In addition, they have supplied them to the fields. The study of prefabricated method of steel composite bridge, which has the precast deck - plate and main girder fixed by high tension bolt and can resist horizontal sheer, is being progressed. However, it is difficult to understand the characteristics of the prefabricated bridge's behavior when the superstructure of the prefabricated method is analyzed by applying to the analysis model of existing bridges. Therefore, this study has the purpose of understanding real structural behavior of prefabricated bridge through comparison and analysis between the structural analysis model reflecting the characteristics of the real prefabricated bridge's superstructure and real size experiment.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.2A
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• pp.131-143
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• 2009

Under transverse earthquake shaking, arching action of bridge structures develops along the deck between the abutments thus providing the so-called deck resistance. The magnitude of the arching action for bridge structures is dependent on the number of spans, connection condition between deck and abutment or piers, and stiffness ratio between superstructure and substructure. In order to investigate the arching action effects for inelastic seismic responses of PSC Box bridges, seismic responses evaluated by pushover analysis, capacity spectrum analysis and nonlinear time-history analysis are compared for 18 example bridge structures with two types of span numbers (short bridge, SB and long bridge, LB), three types of pier height arrangement (regular, semi-regular and irregular) and three types of connection condition between superstructure and substructure (Type A, B, C). The arching action effects (reducing inelastic displacement and increasing resistance capacity) for short bridge (SB) is more significant than those for long bridge (LB). Semi-regular and irregular bridge structures have more significant arching action than regular bridges.

• Computational Structural Engineering
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• v.5 no.1
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• pp.15-22
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• 1992

이 글에서는 한정된 지면에서 P.C박스거더 교량의 설계 및 해석에 관하여 간략히 소개하였다. 구조해석 및 설계 등이 어떤 일정한 틀이 있어 모든 구조 Engineer들이 반드시 따라야 할 정형화된 절차가 있는 것이 아니라 최소한의 규정을 갖는 설계 및 시방규준들을 근간으로 구조 Engineer들 각자의 창의력과 공학적 판단 및 근거제시를 통해 수행됨에 비추어 볼 때 본 고의 내용은 하나의 예일 뿐이다. 본 지면을 빌어 강조하고 싶은 것은 최근의 교량이 장대화되고 다양한 시공법에 의한 시공절차로 건설됨으로 인해 완성구조계가 같은 교량일지라도 완성구조계에 도달하기까지의 구조계 및 하중/응력 상태가 다양하게 변화됨에 따라 구조 Engineer는 설계시에 반드시 시공과정을 철저히 모사(simulation)하고 시공중에서도 계속해서 현장의 변화되는 사항을 Feed-Back시키므로써 최근 시공중에 자주 발생되는 장대교량의 구조적인 문제점들을 미연에 방지하는 노력을 기울여야겠다.