• 제목/요약/키워드: Curved Girder

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강재 재료 불확실성을 고려한 I형 곡선 거더 교량의 경주 지진 기반 지진 취약도 분석 (Seismic Fragility Analysis based on Material Uncertainties of I-Shape Curved Steel Girder Bridge under Gyeongju Earthquake)

  • 전준태;주부석;손호영
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.747-754
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    • 2021
  • 연구목적: 곡선 교량은 기하하적 특성으로 직선교량에 비해 복잡한 거동을 보이기 때문에 지진 안전성 평가가 반드시 이루어져야 한다. 본 연구에서는 곡선 거더를 갖는 교량의 강재 재료 특성의 불확실성을 고려한 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구방법: I형 곡선 거더를 갖는 교량의 유한요소 모델을 구축하였으며 선행연구에서 제시된 강재 특성의 통계적 매개변수를 이용하였다. 라틴 하이퍼큐브 기법을 이용하여 100개의 강재 재료 모델을 샘플링하였다. 경주지진의 지반가속도를 0.2g, 0.5g, 0.8g, 1.2g, 1.5g로 scale을 변화시켜 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구결과: 곡선거더의 지진 취약도 평가결과 한계상태가 190MPa일 때 0.03g 파괴가 시작되었으며 한계상태가 315MPa일 때 0.11g를 초과하면서 파괴가 시작되는 것으로 나타났다. 결론: 본 연구에서는 재료 불확실성을 고려한 지진 취약도 평가를 수행하였으며 추후 연구에서는 지진파의 불확실성과 재료의 불확실성을 동시에 고려한 지진 취약도 분석이 필요할 것으로 판단된다.

곡선강박스거더교의 온도하중에 관한 연구 (Study on Temperature Load of Curved Steel Box Girder Bridges)

  • 김상효;조광일;홍주형
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.20-27
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    • 2005
  • Solar radiation causes non-uniform temperature distribution in the structure, depending on the shape of the structure and its shadows. Especially in cases of curved steel box girder bridges, non-uniform temperature distribution due to solar radiation can reduce bridge life and serviceability when combined with another load combination. In this study, the method for predicting the temperature distribution of curved bridges developed by Kim et al., was used to predict the non-uniform temperature distribution which served as a basis for structural analysis of 3-D bridge behavior. In order to seek the most unfavorable conditions of solar radiation, observation data from the Korea Meteorological Administration for solar radiation were analyzed. The region of the most high solar radiation condition was selected and its one year variation of the solar radiation data was considered. From this analysis, the most unfavorable solar radiation condition with lower solar altitude and intense solar radiation was selected. Based on the selected solar radiation condition, structural behavior of curved bridges with diverse bridge direction, span length, radius and support conditions are analyzed.

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양단 균일 모멘트를 받는 수평곡선 I형 강재 거더의 횡-비틀림 거동 및 강도 산정 방안 (Strength and Lateral Torsional Behavior of Horizontally Curved Steel I-Girders Subjected to Equal End Moments)

  • 이기세;이만섭;최준호;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.1-12
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    • 2018
  • 수평곡선 구조용 부재는 중력하중 하에서도 휨모멘트와 비틀림 모멘트를 동시에 저항하여야 한다. 이때, 비틀림 모멘트에 의하여 부재 내부의 응력상태는 불균일해지고, 때에 따라 요소의 이른 항복을 야기하여 결과적으로 부재의 극한강도가 저하될 수 있다. 해석에 따르면 곡률 중심각이 45도인 부재는 직선부재에 비해 동일한 조건 하에서 극한 강도가 50% 이상 감소될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 현재까지 곡선 거더의 강도 산정 방안에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 휨, 순수비틀림, ? 등의 영향을 독립적으로 고려할 수 있는 구조 모델이 선정되었으며 이에 따라 극한강도에 영향을 미치는 인자가 도출 되었다. 곡선 부재의 거동은 횡-비틀림-수직 거동으로 재정의 되었으며, 휨-비틀림 상호작용 곡선을 이용하여 최종적으로 곡률, 비지지길이, 단면 형상등 거동에 영향을 미치는 인자들을 포함하는 극한강도 산정식을 제안하였다.

단경간 곡선교의 부반력에 관한 매개변수 연구 (A Parameter Study for Negative Reactions of Single Span Curved Bridges)

  • 김진석;이학수
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.381-387
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    • 2002
  • Curved bridges are composed of curved members which have certain curvatures, comparing to straight bridges. Therefore, their behavior is quite different from one of the straight bridges, mainly due to the geometric characteristics of the curved bridges. In this paper, the curved bridges consisted of the single box-girder span are investigated to study the effects of negative reaction forces. The parameters considered in this study are span lengths, angles of curvature, and the number of shoes. Midas/civil computer program was used for the analysis of the curved bridges. The analysis results show that negative reaction forces are not created with one shoe installed. When two shoes are provided, on the other hands, the uplift forces are developed at the inside shoe. It is also concluded that the increasing ratio of negative reaction forces becomes larger, as the angles of curvature increase, and the elongation of span lengths turns out to increase the magnitudes of the uplift forces.

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Generalized curved beam on elastic foundation solved by transfer matrix method

  • Arici, Marcello;Granata, Michele Fabio
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제40권2호
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    • pp.279-295
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    • 2011
  • A solution of space curved bars with generalized Winkler soil found by means of Transfer Matrix Method is presented. Distributed, concentrated loads and imposed strains are applied to the beam as well as rigid or elastic boundaries are considered at the ends. The proposed approach gives the analytical and numerical exact solution for circular beams and rings, loaded in the plane or perpendicular to it. A well-approximated solution can be found for general space curved bars with complex geometry. Elastic foundation is characterized by six parameters of stiffness in different directions: three for rectilinear springs and three for rotational springs. The beam has axial, shear, bending and torsional stiffness. Numerical examples are given in order to solve practical cases of straight and curved foundations. The presented method can be applied to a wide range of problems, including the study of tanks, shells and complex foundation systems. The particular case of box girder distortion can also be studied through the beam on elastic foundation (BEF) analogy.

강곡선 플레이트거더 복부판의 중간수직보강재 소요강성에 관한 연구 (The Rigidity of Transverse Intermediate Stiffener of Horizontally Curved Plate Girder Web Panels)

  • 이두성;박찬식;이성철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.735-742
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    • 2006
  • 실 설계에서 적용되는 강곡선 플레이트거더교의 기하학적인 설계범위 내에서 횡방향변형이 충분히 지지된 강곡선 플레이트거더 복부판의 극한전단강도는 비록 직선복부판에 비해 후좌굴강도는 감소할지라도 탄성좌굴강도가 상대적으로 증가한다. 또한 강곡선 플레이트거더 복부판의 극한전단강도는 후좌굴강도를 포함한 직선플레이트거더 복부판의 극한전단강도와 같은 크기를 발현하고 있음이 여러 연구를 통해서 입증되었다. 본 연구에서는 강곡선 플레이트거더 복부판이 극한전단강도를 발현하기 위한 중간수직보강재의 소요강성에 관한 수치해석연구를 수행하였다. 수치해석결과로부터 후좌굴거동이 존재하는 강곡 선플레이트거더 복부판이 후좌굴강도를 충분히 발현하기 위해서는 현행 Guide Specifications(AASHTO, 2003)의 중간수직보강재 강성이 후좌굴거동 시에 단순지지역할을 하기에는 부족한 것으로 조사되었으며, 이를 기초로 전단좌굴강도비에 따른 소요강성식을 제안하였다.

곡선교의 내진 해석 시 곡률에 따른 하중 조합 방법의 비교에 관한 연구 (A Study on Comparison of Combination Rules for the Seismic Analysis on Curved Bridges with the Different Radiuses of Curvature)

  • 류동현;신명규;박진완;김문겸
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.567-572
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    • 2008
  • This paper's purpose is to improve determining of the critical response of curved bridge to multi-component seismic motion. There are several methods to combine responses by multi-component excitation response, 30%, 40% rules and square-root-of-sum (SRSS). These combination rules determine same value of critical response in straight bridges. However, each method has critical response value of different magnitude in curved bridges. Thus a study about critical response of curved bridges is required. This paper presents comparison critical responses value as each combination rule, 30%, 40% rules and SRSS on curved bridges with the different radiuses of curvature. This study was carried out by response spectrum analysis of OO IC steel box girder bridge using SAP2000. It is concluded as follows: 1) In curved bridges, 30% and 40% rules tend to underestimate the critical response relatively to SRSS. 2) When bridges have smaller radiuses than 100m, difference between SRSS and 30% or 40% rules let run errors up as radiuses of curvature decreased.

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