최근 국내에서는 지진의 발생 빈도와 규모가 증가하고 있다. 이러한 상황속에서 대표적인 도로 구조물인 교량의 지진피해는 많은 인명피해로 직결될 수 있다. 따라서, 사전에 구조물의 지진취약도를 분석하여 피해를 대비하는 것이 필요하다. 특히 국내의 교량은 공용년수 30년 이상의 노후 교량이 증가하고 있어, 교량의 노후화와 보수보강을 고려한 지진해석과 취약도 분석 연구가 필요하다. 본 연구에서는 PSC 교량에 대해 노후화와 FRP 보강효과를 고려하여 비선형 정적 및 동적해석을 수행하였다. 노후화 및 FRP 보강은 지진응답에 지배적인 영향을 주는 교각에 적용하였다. 최대 변위는 노후도에 의해 증가되었지만, FRP 보강에 의한 교량의 변위를 감소시킬 수 있었다. 지진해석과 함께 교각의 성능점과 동적거동을 복합적으로 평가할 수 있는 지진취약도 해석을 수행하여 노후화 및 FRP 보강에 대한 효과를 분석하였다. FRP 보강 교량의 지진취약도는 노후 교량에 비해 모든 손상단계에서 감소하였으며, PGA와 손상손상수준이 높아질수록 감소정도가 뚜렷하였다.
Widi Nugraha;Winarputro Adi Riyono;Indra Djati Sidi;Made Suarjana;Ediansjah Zulkifli
Structural Monitoring and Maintenance
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제10권3호
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pp.207-220
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2023
The safety of bridges are critical in our transportation infrastructure. Bridge design and analysis require complex structural analysis procedures to ensure their safety and stability. One common method is to calculate the maximum moment in the girders to determine the appropriate bridge section. Girder distribution factors (GDFs) provide a simpler approach for performing this analysis. A GDF is a ratio between the response of a single girder and the total response of all girders in the bridge. This paper explores the significance of GDFs in bridge analysis and design, including their importance in the evaluation of existing bridges. We utilized Bridge Weigh-in-motion (B-WIM) measurements of five simple supported girder bridge in Indonesia to develop a simple GDF provisions for the Indonesia's bridge design code. The B-WIM measurements enable us to know each girder strain as a response due to vehicle loading as the vehicle passes the bridge. The calculated GDF obtained from the B-WIM measurements were compared with the code-specified GDF and the American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) Load and Resistance Factor Design (LRFD) bridge design specification. Our study found that the code specified GDF was adequate or conservative compared to the GDF obtained from the B-WIM measurements. The proposed GDF equation correlates well with the AASHTO LRFD bridge design specification. Developing appropriate provisions for GDFs in Indonesian bridge design codes can provides a practical solution for designing girder bridges in Indonesia, ensuring safety while allowing for easier calculations and assessments based on B-WIM measurements.
본 논문에서는 다양한 형태의 케이블 요소들의 거동이 강사장교의 극한강도에 미치는 영향을 검토하였다. 연화소성힌지 모델을 사용한 극한강도 평가 시 보-기둥 부재의 기하학적 비선형은 안정함수를 사용하여 고려하였고 재료적 비선형성을 반영하기 위하여 CRC 접선계수와 포물선 함수를 사용하였다. 케이블 부재는 새그의 영향이 고려되었다. 연구 결과 등가탄성계수가 반영된 등가트러스 요소를 사용한 경우 강사장교의 극한강도가 케이블 요소 또는 현수선 요소를 사용하여 평가한 극한강도 보다 안전측으로 평가되었다.
The tension of an arch bridge hanger is estimated using a number of experimentally identified modal frequencies. The hanger is connected through metallic plates to the bridge deck and arch. Two different categories of model classes are considered to simulate the vibrations of the hanger: an analytical model based on the Euler-Bernoulli beam theory, and a high-fidelity finite element (FE) model. A Bayesian parameter estimation and model selection method is used to discriminate between models, select the best model, and estimate the hanger tension and its uncertainty. It is demonstrated that the end plate connections and boundary conditions of the hanger due to the flexibility of the deck/arch significantly affect the estimate of the axial load and its uncertainty. A fixed-end high fidelity FE model of the hanger underestimates the hanger tension by more than 20 compared to a baseline FE model with flexible supports. Simplified beam models can give fairly accurate results, close to the ones obtained from the high fidelity FE model with flexible support conditions, provided that the concept of equivalent length is introduced and/or end rotational springs are included to simulate the flexibility of the hanger ends. The effect of the number of experimentally identified modal frequencies on the estimates of the hanger tension and its uncertainty is investigated.
The building that supply tidal and splash zone was constructed near Seamangeum Gate Bridge. The specimens that will be tested for maintenance of gate bridge were exposed on the tidal and splash zone, totally about 650. The characteristics of strength, salt penetration profile, field application of surface repair material and section recover material will be acquired by periodical test. The program was developed to obtain optimal maintenance strategy of gate bridge as a marine concrete structure and to deposit experimental data, lab. test result, field test result, on its D/B. On this paper, the comparison of concrete and recover material in the salt penetration characteristics was expressed. The quantitative analysis of salt contents in concrete surface was most important so the improvement for the machine of gathering power of concrete and the apparatus of measuring chloride contents was proceeded at this time. The two conclusions were summarized like as - The resistance of chloride attack of concrete was appeared 2.5 times bigger than that of recover material - The resistance of chloride attack of polymer series was appeared more higher than that of others.
내진설계기준이 점차 강화되고 다경간 연속화에 대한 시도가 증가됨에 따라 기존의 내진설계로는 지진력의 처리가 곤란하여 다점고정장치와 감쇠를 통해 지진에너지를 소산시키는 장주기화, 분산, 감쇠를 통해 지진력을 효과적으로 감소시키는 면진장치의 사용이 날로 증가하고 있다. 그러나 내진장치 적용에 대한 다양성 부재와 장치를 적용한 설계경험의 부족 등의 이유로 특정교량에 적절한 내진장치를 선정하는데 상당한 어려움이 따르고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 내진장치가 적용된 교량의 지진시 거동특성에 대한 연구를 수행하여 받침장치 선정시 활용할 수 있도록 하였다.
The purpose of this study makes a retrofit and rehabilitation practice trough the analysis and the improvement for the underlying problem of current retrofit and rehabilitation methods. Therefore, the deterioration process, the damage cause, the condition classification, the fatigue mechanism and the applied quantity of strengthening methods for slab bridge decks were analysed. Artificial neural networks are efficient computing techniqures that are widely used to solve complex problems in many fields. In this study, a back-propagation neural network model for estimating a management on existing slab bridge decks from damage cause, damage type, and integrity assessment at the initial stsge is need. The training and testing of the network were based on a database of 36. Four different network models werw used to study the ability of the neural network to predict the desirable output of increasing degree of accuracy. The neural networks is trained by modifying the weights of the neurons in response to the errors between the actual output values and the target output value. Training was done iteratively until the average sum squared errors over all the training patterms were minimized. This generally occurred after about 5,000 cycles of training.
The pavement stiffness is scarcely used in structural analysis to design the superstructure of bridge. It is reasonable not to consider it in the case of asphalt concrete pavement over concrete deck because the pavement stiffness compared with the concrete deck plate can be ignored. However, sometimes, the pavement materials have a similar amount of elastic modulus to concrete and are applied to the orthotropic steel deck plate which has relatively less stiffness compared with the concrete deck plate. In this paper, the steel plate deck of a real bridge project was analyzed by considering the pavement stiffness by linear elastic FEM. It was assumed that a perfect bond between the steel plate deck and the pavement exited. The results indicated that the structural behavior of the orthotropic steel deck plate can be estimated enough to affect the evaluation result of structural capacity in some cases. Therefore, the investigations by experimental tests and more advanced numerical model are indispensible in figuring the design formula for considering the effects of pavement stiffness in the structural analysis of an orthotropic bridge.
현재의 교량유지관리시스템에서는 교량들의 사용수명 동안에 좀 더 객관적인 상태평가를 필요로 한다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 점을 해결하기 위한 단면저항능력에 대한 정량적평가법이 개발되었다. 이 기법은 차량하중 및 염해나 중성화 같은 환경인자의 영향을 받는 콘크리트 교량의 손상 메카니즘에 기초를 두고 있다. 또한, 하중 및 극심한 환경조건하에 있는 슬래브 교량에 적용하였는데, 제안된 정량화 모델은 두 가지 인자를 잘 고려하여 교량의 열화를 잘 모사하였다.
FRP 스트럿을 가진 PSC 박스거더 교량 구조는 기존의 PSC 박스거더를 효율적으로 변형시켜 넓어진 상부 슬래브의 캔틸레버 부분을 스트럿으로 지지하는 구조형식으로, 상부구조의 자중을 줄여 하부구조의 크기를 경감시키므로 경제적이고 미관이 뛰어난 교량 건설을 가능하게 한다. 본 연구에서는 국내에서 처음 시도되는 FRP 스트럿을 가진 PSC 박스거더의 실물모형 재하실험과 유한요소해석을 수행하여 상호 결과를 비교함으로써 FRP 스트럿을 가진 PSC 박스거더 교량 구조에서 FRP 스트럿과 스트럿 적용에 따른 상부 슬래브의 구조적 안전성에 대하여 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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