• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.14 no.1
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• pp.71-81
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• 1994

A method is presented for the analysis of curved segmentally erected prestressed concrete box girder bridges including time-dependent effects due to load history, temperature history, creep, shrinkage, aging of concrete and relaxation of prestressing steel. The segments can be either precast or cast-in-place. Thin-walled beam theory and finite element method are combined to develop a curved nonprismatic thin-walled box beam element. The element consists of three nodes and each node has eight displacement degrees of freedom, including transverse distortion and longitudinal warping of the cross section.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.16 no.2 s.80
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• pp.155-162
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• 2004

An analytical method to predict the time dependent flexural behavior of composite girder is presented based on sectional analysis. The time dependent constitutive relation accounting for the early-age concrete properties including maturing of elastic modulus, creep and shrinkage is derived in an incremental format by the first order Taylor series expansion. The sectional analysis calculates the axial and curvature strains based on the force and moment equilibriums. The deflection curve of the girder approximated by the quadratic polynomial function is calculated by applying to the proper boundary conditions in the consecutive segments. Numerical applications are made for the 3-span double composite steel box girder which is a composite bridge girder filled with concrete at the bottom of the steel box in the negative moment region. The calculated results are compared with those by finite element analysis results. Close agreement is observed between the two approaches.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.11 no.1
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• pp.77-87
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• 1999

The conventional design of prestressed concrete box girder bridges has been based on the linear elastic analyses using simplified geometric models. To overcome the restriction involved in the simplifications, a macro element for the rational analysis of prestressed concrete box girder bridges with variable cross sections is incorporated in the present analysis. Through the adoption of nonlinear material models, the behaviour of prestressed box bridges up to ultimate loading stage can be examined. The time dependent material models included in the present macro element code enable to predict the long term behaviour of prestressed concrete box girder bridges. The proposed macro element code with the nonlinear material models and time dependent routines can be efficiently used for the realistic analysis of prestressed concrete box girder bridges with arbitrary shapes.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.19 no.6
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• pp.681-693
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• 2007

Construction techniques for continuous steel bridges were applied to steel-concrete double composite box girder bridges. Concrete depth and length at the bottom of the steel box in the negative moment region were determined by plastic moment region and negative moment region of the double composite section, respectively. Construction methods, such as crane lifting method, free cantilever method, and incremental launching method were used for the analysis of the construction stage. Two cases of the construction phase were considered and analyzed for the stress resultant of double composite girders. The behavior of the nose-deck elastic system was examined by three-dimensionless parameters, such as the nose length, the unit weight of the launching nose, and the flexural stiffness of the nose. The adoption of the launching nose has become an effective solution in the incremental launching of steel-concrete double composite box girder bridges.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.19 no.6
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• pp.737-749
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• 2007

Flexural design of double composite box girder over the interior pier for three-span continuous bridge was performed by the LRFD method. The maximum span length of the continuous bridge ranged from 80m to 120m and the relative ratio of the span length was assumed to be 1:1.25:1. The girder section was designed for the strength limit state and service limit state with additional design check for constructibility. Before the bottom concrete and compression flange showed a complete composite action, the buckling of lower compression flange was checked. The flexural stiffness and flexural resistance characteristics for the section and for the constituent members such as tension flange, compression flange, and web were analyzed for different thicknesses of the bottom concrete on top of the compression flange. The effect of the distribution ratio of steel between the top and bottom flanges was investigated by analyzing ductility behavior and stress distribution through the girder's depth for several different relative area ratios of steel between the top and bottom flanges. It was found that a total amount of 15% of steel can be saved by applying the double composite system compared with that of the conventional composite system.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.97-100
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• 2010

3차원 정보모델에 기반한 설계 자동화 프로그램의 개발은 좀 더 완성도가 높은 설계안을 도출할 수 있는 방안을 제시할 수 있다. 콘크리트 교량의 설계 과정에서 정형화된 구조 검토 단계 부분을 자동화하고 설계자로 하여금 좀 더 창의적인 설계가 가능하도록 지원하는 시스템을 개발하였다. 특히, 3차원 Building Information Modeling 기반의 프리스트레스트 콘크리트 박스 거더교에 대한 설계 자동화 시스템을 개발하였다. 이를 위하여 3차원 렌더링 알고리즘을 사용하여, 사용자가 원하는 단면 위치 및 분류 체계에 따라 설계를 자동으로 수행할 수 있도록 적용하였다. 또한 생성된 도면은 데이터 호환이 가능함으로써, 사용자의 편의성이 향상될 것으로 판단된다. 이는 설계자동화 분야에서 강교에 국한되었던 점을 콘크리트교를 포함한 주요 교량으로 확대하고 설계 성과품으로 3차원 모델을 도출할 뿐 아니라 2차원 도면을 연계하도록 구성하여 토목 엔지니어의 기술력을 향상시킬 것으로 기대된다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.14 no.4
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• pp.66-71
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• 2002

고유동 콘크리트는 높은 변형성과 분리 저항성에 의해 자기충전성을 갖는 콘크리트로서 외부에서 힘을 전혀 가하지 않거나 또는 아주 작은 힘만으로 재료분리 없이 거푸집 구석구석까지 충전되는 특징을 가진다. 이러한 고유동 콘크리트는 일본 동경대학의 강촌 보 교수에 의해 제창되었는데 콘크리트의 다짐을 하지 않아도 된다면 시공방법의 영향을 받지 않고 신뢰성이 높은 구조물을 만들 수 있을 뿐 아니라 1회치기 높이의 제한, 다짐작업을 위한 발판, 박스단면에서 밑면과 벽체 부분의 분할치기 등의 제약을 받지 않게 되고, 강 콘크리트 샌드위치 합성구조 등의 새로운 구조형식도 용이하게 시공할 수 있어 많은 이점을 가질 수 있다.(중략)

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.17 no.3
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• pp.309-318
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• 2004

This research automatically designed psc-box girder bridges by using an optimum design program and applied the results to the various types of bridges to verify if common facts used in steel bridges or concrete bridges can be applied to PSC bridges. Namely, it investigated appropriate unequal span length division by comparing with bridge of unequal and equal span length division, and verified the influence of the load factors which are changed by time or specification applying the results to various types of bridge. and it applied reinforced concrete bridge and steel bridge's variable girder depth which is slender and effective to save material costs to PSC box girder bridges. Technical solution of optimum design program used SUMT procedure, and Kavlie's extended penalty function to allow infeasible design points in the process. Powell's direct method was used for searching design points and a gradient's approximate method was used to reduce the design time.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.41.1-41.1
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• 2010

복부 파형강판 PSC 박스거더는 상부와 하부에 콘크리트 슬래브를 갖고 있으며, 복부에만 강판이 사용되는 특수한 형태의 교량이다. 해당 형식의 비틀림 거동을 이해하기 위해서는 상, 하부 콘크리트의 비틀림 거동에 대해 먼저 분석한 후, 비틀림에 의한 전단변형률이 거더 단면의 모든 구간에서 동일하다는 적합조건을 이용하여 복부의 비틀림 거동을 이해해야 한다. 기존의 복부 파형강판을 갖는 PSC 박스거더에 대한 연구는 전단거동(Easley, 1969; Elgaaly et al., 1996; 문지호 외, 2004; 이종원 외, 2005) 및 휨 거동(Elgaaly et al., 1997; Abbas et al., 2006, 2007; 문지호 외 2008)에 대하여 수행되어 왔으며, 이러한 연구들은 파형강판 자체에 국한되는 경향이 있다. 특히나 전체 복합거더의 비틀림 거동에 대한 연구는 크게 부족한 상황이며, 기존의 연구(Mo et al., 2000)는 균열 발생 이후의 비틀림 거동에 대해서만 수행되었고, 슬래브가 갖는 인장 강도를 무시하였다. 본 연구에서는 콘크리트의 비틀림 발생 이전과 이후를 모두 예측할 수 있는 방법을 제안하였고, 이를 토대로 시행오차법이 적용된 해석 알고리즘을 제작하였으며, 유한요소해석을 통하여 검증하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.10-13
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• 2010

세그먼트 자중 등에 의한 휨모멘트와 케이블 수직압축력에 의한 합성응력이 발생되고 바닥판 경간비가 변하는 사장교의 시공단계에서는 전단지연의 영향범위가 다를 수 있다. 이 연구에서는 1면 케이블 콘크리트 박스 사장교를 대상으로 시공단계시 보강형에 고려되어야 할 합성응력에 의한 유효플랜지폭을 분석하였다. 그 결과 바닥판 경간비가 0.38 이하의 범위에서 보강형의 전폭을 유효플랜지폭으로 적용할 수 있는 것으로 해석되었다. 따라서 시공단계시 변화되는 바닥판 경간비의 크기에 관계없이 전폭을 유효플랜지폭으로 반영하는 실무관행은 안전측 설계가 되지 못할 수 가 있다. 바닥판 경간비가 작아짐에 따라서는 전폭과 캔틸레버 구조계로 유효플랜지폭을 결정하는 것이 타당하다. 이 연구에서는 수직력에 대한 도로교설계기준의 유효플랜지폭 규정에 대한 평가도 수행하였다.