• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.147-153
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• 2019

구조물의 보강을 위해 프리스트레스 강선에는 인장력이 도입되는데 이 강선은 덕트 및 편향장치에 의해서 휨을 동시에 받게 된다. 이와 같이 인장과 휨을 동시에 받는 프리스트레스 강선의 굴절인장성능을 평가하기 위해 강선의 직경, 맨드럴 직경, 맨드럴과 강선 사이 마찰계수를 변수로 하여 총 600종에 대한 굴절인장 변수해석을 실시하였다. 해석 결과, 강선의 직경이 클수록 낮은 굴절인장성능을 나타내었고, 그 영향은 강선 연신율의 증가에 따라 감소하였다. 강선의 굴절인장성능에 대한 맨드럴 직경, 맨드럴-강선 간 마찰계수의 영향은 매우 작게 나타났지만, 맨드럴-강연선 간 마찰계수에 대한 추가 해석 결과 상대적으로 높은 상관성을 보였다. 따라서, 굴절인장성능 확보를 위해서는 충분한 연신율 확보가 우선되어야 하고, 연신율 확보에 제약이 있을 시 적정값까지 강선 직경을 감소시켜야 하겠으며, 강선의 표면조건을 조절하여 강선 간 마찰력을 높여야 할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.487-494
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• 2009

PSC 구조물에 사용되는 긴장재의 마찰계수는 긴장작업시 긴장력 관리를 위한 기본적인 정보가 된다. 그러나, 마찰계수는 국내외 설계기준별로 큰 차이가 있어 실무자들에게 혼란을 주어 왔다. 이 연구에서는 먼저 국내외의 관련 설계기준을 비교 분석하여 현재 통용되고 있는 마찰계수의 범위를 파악해 보았다. 그리고 긴장시의 신장량과 긴장력과 같은 실측값과 마찰계수에 대한 이론식을 조합하여 파상 및 곡률 마찰계수값을 역으로 유추할 수 있는 절차를 제안하였다. 예제로서 ILM, FCM 및 MSS 공법으로 시공된 국내 PSC 교량들을 대상으로 다양한 형상을 가진 텐던들에 제안된 절차를 적용하였다. 이를 통해 계산된 마찰계수값들을 설계기준이나 긴장시 가정되었던 값들과 비교하였으며, 이를 바탕으로 합리적인 마찰계수값의 범위에 대해 논하였다. 이 때 몇몇 교량에서는 lift-off 시험으로 고정단 긴장력을 추가적으로 측정하여 결과를 검증하는데 참조하였다. 파상 마찰계수의 경우 AASHTO 기준만큼 작은 값은 아니지만 국내 기준의 하한값에서 중간값 정도에 분포했다. 한편, 곡률 마찰계수는 국내 기준의 상한값에 가깝거나 이를 다소 상회하는 것으로 나타났다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.605-612
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• 2006

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.235-239
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• 2005

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제18권4호
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• pp.475-491
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• 2004

Anchorage devices play an important role in post-tensioned bridge structures since they must sustain heavy loads in order to permit the transfer of the prestressing force to the structure. In external prestressing, the situation is even more critical since the anchorage mechanisms, with the deviators, are the only links between the structure and the tendons throughout the service life of the structure. The behaviour of anchorage devise may be studied by using the finite element method. To do so, each component of the anchorage must be adequately represented in order to approximate the anchor mechanism as accurately as possible. In particular, the modelling of the jaw/tendon device may be carried out using the real geometry of these two components with an appropriate constitutive contact law or by replacing these components by a single equivalent. This paper presents the numerical study of a mono-strand anchorage device. The results of a comparison between two different representations of the jaw/tendon device, either as two distinct components or as a single equivalent, will be examined. In the double-component setup, the influence of the wedge configuration composing the jaw, and the influence of lubrication of the anchor, will be assessed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제20권6호
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• pp.673-693
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• 2005

A general step-by-step simulation for the time-dependent analysis of segmentally-erected prestressed concrete box-girder bridges is presented. A three dimensional finite-element model for the balanced-cantilever construction of segmental bridges, including effects of the load history, material nonlinearity, creep, shrinkage, and aging of concrete and the relaxation of prestressing steel was developed using ABAQUS software. The models included three-dimensional shell elements to model the box-girder walls and Rebar elements representing the prestressing tendons. The step-by-step procedure allows simulating the construction stages, effects of time-dependent deformations of materials and changes in the structural system of the bridges. The structural responses during construction and throughout the service life were traced. A comparison of the developed computer simulation with available experimental results was conducted and good agreement was found. Deflection of the bridge deck, changes in stresses and strains and the redistribution of internal forces were calculated for different examples of bridges, built by the balanced-cantilever method, over thirty-year duration. Significant time-dependent effects on the bridge deflections and redistribution of internal forces and stresses were observed. The ultimate load carrying capacities of the bridges and the behavior before collapse were also determined. It was observed that the ultimate load carrying capacity of such bridges decreases with time as a result of time-dependent effects.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제49권2호
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• pp.203-223
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• 2014

The extensive use of prestressed reinforced concrete (PSC) highway bridges in marine environment drastically increases the sensitivity to both fatigue-and corrosion-induced damage of their critical structural components during their service lives. Within this scenario, an integrated method that is capable of evaluating the fatigue reliability, identifying a condition-based maintenance, and predicting the remaining service life of its critical components is therefore needed. To accomplish this goal, a procedure for fatigue reliability prediction of PSC highway bridges is proposed in the present study. Vehicle-bridge coupling vibration analysis is performed for obtaining the equivalent moment ranges of critical section of bridges under typical fatigue truck models. Three-dimensional nonlinear mathematical models of fatigue trucks are simplified as an eleven-degree-of-freedom system. Road surface roughness is simulated as zero-mean stationary Gaussian random processes using the trigonometric series method. The time-dependent stress-concentration factors of reinforcing bars and prestressing tendons are accounted for more accurate stress ranges determination. The limit state functions are constructed according to the Miner's linear damage rule, the time-dependent S-N curves of prestressing tendons and the site-specific stress cycle prediction. The effectiveness of the methodology framework is demonstrated to a T-type simple supported multi-girder bridge for fatigue reliability evaluation.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권2호
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• pp.183-196
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• 2018

The traditional prestressed concrete composite box-girders with corrugated steel webs have several drawbacks such as large deflection and potential local buckling. In this study, two methods were investigated to optimize and improve the prestressed concrete composite box-girders with corrugated steel webs. The first method was to replace the concrete bottom slab with a steel plate and the second method was to support the concrete bottom slab on the steel flanges. The behavior of the prestressed concrete composite box-girders with corrugated steel webs with either method was studied by experiments on three specimens. The test results showed that behavior of the optimized and upgraded prestressed concrete composite box-girders with corrugated steel webs, including ultimate bearing capacity, flexural stiffness, and crack resistance, is greatly improved. In addition, the influence of different shear connectors, including perfobond leisten (PBL) and stud shear connectors, on the behavior of prestressed concrete composite box-girders with corrugated steel webs was studied. The results showed that PBL shear connectors can greatly improve the ultimate bearing capacity, flexural stiffness and crack resistance property of the prestressed concrete composite box-girders with corrugated steel webs. However, for the efficiency of prestressing introduced into the girder, the PBL shear connectors do not perform as well as the stud shear connectors.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.77-85
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• 2011

본 논문은 마이크로 유전 알고리즘을 이용하여 그리드 구조물의 최적화를 수행하고 초기인장력이 최적화에 미치는 영향을 분석하였다. 최적화시 여러 제약조건을 설정하여 구조물의 물량이 최소화 되도록 부재의 단면을 찾는 최적 설계를 수행하였다. 알고리즘의 검증을 위해 10-bar 트러스트 예제로 설정하여 이전 연구 결과와의 비교를 하였다. 이를 바탕으로 초기인장력이 적용된 트러스트 구조물의 최적화가 가능한 다음과 같은 기법을 사용하여 그리드 형태인 72-bar 트러스의 최적화를 수행하였으며, 이전 연구결과와 비교하여 이를 입증하였다. 최적화시 초기인장력 크기를 달리하여 트러스 구조물의 최적화를 수행하였으며, 물량이 최소화되는 최적화된 초기 인장력 값도 찾았다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.433-441
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• 2001

본 논문은 지점의 재 상승 및 하강을 이용한 3경간 연속 프리플렉스 합성형의 기본 개념을 소개하고 매개변수의 해석으로부터 각 변수가 위험단면의 응력에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 기존 공법에 의한 단면을 본 논문의 공법에 적용하고 비교 분석하여 프리스트레싱 효과를 제시하였다. 본 논문의 지점 재 상승 및 하강을 이용한 3 경간 연속 프리플렉스 합성형의 제작 공법은 기존의 연속화 공법보다 경제적인 단면은 물론 동일한 단면을 사용할 경우에는 보다 안전한 응력 상대를 얻을 수 있었다.