• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제13권3호통권55호
• /
• pp.225-231
• /
• 2009

본 연구는 기존의 CFT구조, 아치구조, 프리스트레스구조를 조합을 통해 복합구조를 이루는 CFTA거더를 소개하고, 25m의 CFTA거더의 실험결과와 유한요소해석 프로그램인 Strand7을 이용하여 해석결과를 비교 분석하였다. 실험체의 정적재하실험으로 거더 중심부에서 양쪽으로 1m 이격한 거리에 58kN, 88kN, 148kN, 207kN, 298kN의 하중을 재하 하고, 발생하는 변위와 변형률을 측정하였다. 또한, 실험결과를 바탕으로 구조해석 프로그램인 Strand7로 구조안정성을 검토하고, 긴장재의 긴장력과 콘크리트의 탄성계수를 각각 20%증감하여 해석을 수행 하여 변형률과 변위값을 계산하였다. 초기 변위와 변형률은 긴장재의 긴장력의 증감에 따라 영향이 나타났으며, 추가적인 정적 하중이 재하 되었을 경우에는 콘크리트의 탄성계수만이 변위와 변형률에 영향을 미치는 것으로 확인 되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.109-116
• /
• 2012

새로운 형태의 교량 거더인 CFTA(Concrete filled and tied tubular steel arch) 거더의 비선형 거동에 대해 고찰한 후, CFTA 거더의 대량 공장 생산시 콘크리트 충진 불량으로 발생할 수 있는 결함인 거더 안의 빈 공간을 탐지하는 새로운 방법을 제안하였다. CFTA 거더 안의 비대칭성 콘크리트 충진 불량 결함을 구조물의 대칭 거동을 이용하여 탐색하였으며, 수치해석과 실험을 통해 제안된 방법을 검증하였다. 제안된 방법을 수치적으로 검증하기 위해 3차원 유한요소모델을 사용하였으며, 실험적으로 검증하기 위해 CFTA거더의 정적 실험자료를 사용하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제1권1호
• /
• pp.29-36
• /
• 2007

The purpose of this paper is the assessment of the capacity of the reinforced concrete (RC) elements of an arch bridge when they are subjected to contact and near-contact explosive charges of various amounts, and the estimation of the critical charges for these components. The bridge considered is the Tenza Viaduct, a decommissioned structure south of Naples, Italy. Its primary elements, deck, piers and arches were analyzed. The evaluation was accomplished via numerical analyses that made possible to obtain the elements dynamic response when they are exposed to blast loading conditions. To evaluate the member's capacities, failure criteria for deck, piers and arches were proposed based on concrete damage parameters. Additionally, curves relating the explosive charge to the residual capacity and to damage level of the elements were also developed. The results of this work were taken into account to investigate the progressive collapse of the global structure.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.297-303
• /
• 2010

현재 개발된 콘크리트 충전 대골형 파형 강판은 아치형 플레이트의 구조로서 그 특징은 구조물이 아치의 형상을 가지므로 모멘트가 작게 발생하는 압축력 지배구조의 구조적 특성을 가지게 되며 이에 따라 강재를 덧대 준공된 공간을 압축력에 유리한 콘크리트를 충전 강재 콘크리트 합성단면을 형성하여 압축력에 대한 강도 발현증대를 목적으로 한다. 이 연구에서는 새로운 개념의 콘크리트 충전 대골형 파형강판(브릿지 플레이트) 부재의 압축 및 휨 시험을 실시하여 평가된 압축력과 콘크리트 충전 브릿지 플레이트 구조물의 설계방법인 캐나다 도로교설계기준(CHBDC)의 방법으로 설계압축력을 산정하여 비교 검토함으로서 새로운 개념의 콘크리트 충전 브릿지 플레이트 부재의 안전율을 평가하였다. 설계압축력과 성능평가 시험을 통하여 얻어진 축력을 비교하여 안전율을 검토한 결과 적정 안전율 2.0이상 과도하게 나타나 CHCBD을 이용한 설계가 매우 보수적으로 평가되고 있으며, 이 연구 결과를 바탕으로 안전율을 설계에 반영한다면, 단면축소 및 시공비용 절감에 따른 경제적인 시공이 가능할 것으로 판단된다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제26권3호
• /
• pp.319-329
• /
• 2020

Structural damage to an arch dam is often of major concern and must be evaluated for probable rehabilitation to ensure safe, regular, normal operation. This evaluation is crucial to prevent any catastrophic or failure consequences for the life time of the dam. If specific major damage such as a large crack occurs to the dam body, the assessments will be necessary to determine the current level of safety and predict the resistance of the structure to various future loading such as earthquakes, etc. This study investigates the behavior of an arch dam cracked due to water pressure. Safety factors (SFs), of shear and compressive tractions were calculated at the surfaces of the contraction joints and the cracks. The results indicated that for cracking with an extension depth of half the thickness of the dam body, for both cases of penetration and non-penetration of water load into the cracks, SFs only slightly reduces. However, in case of increasing the depth of crack extension into the entire thickness of the dam body, the friction angle of the cracked surface is crucial; however, if it reduces, the normal loading SFs of stresses and joints tractions reduce significantly.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제6권3호
• /
• pp.129-138
• /
• 2002

The purpose of this study is to propose the nonlinear analysis method which combines the nonlinear incremental method with the layered method to solve the problems due to the geometric and the material nonlinearities. As numerical analysis models, the reinforced concrete simple beam and the steel arch frame are used to verify the algorithm of the proposed nonlinear method. The results are gotten from the computation procedures. According to the results of this study, the fracture pattern of the beam according to the ratio of tensile steel and the strength of the concrete and the steel can be estimated by the proposed method. Therefore, the load-deflection curve of structure can be, exactly, depicted by the proposed method. Also, the rupture load, the site and the depth of crack of the beam can analytically be checked by the proposed method. In this respect, the proposed method contributes for the solving the stability problem of the actual structure.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.615-621
• /
• 2014

본 연구는 수치해석과 폭발 실증시험을 통해 조립식 PC 아치 탄약고의 설계 및 시공도면을 제시하였다. 제안된 탄약고의 방호성능은 미군의 UFC 3-340-02와 한국군의 국방 군사시설 설계기준(탄약고 설계지침)에서 제시된 최대 회전각도로 판별하였다. 아치형 탄약고의 기초설계를 위해 곡면형태인 반원형과 오발형에 대하여 폭발하중에 대한 방호성능을 수치해석을 통해 살펴본 결과 오발형이 타원형에 비하여 지점회전각이 적어 전반적으로 방호성능이 뛰어남을 확일 할 수 있었다. 이를 통해 아치형 조립식 PC 탄약고의 설계안 및 시공도를 제안하였으며, TNT 133.75kg을 구조체 벽체로부터 00m 이격하여 폭발시켜 실제 시공된 탄약고에 대한 방호성능을 검증하였다. 결론적으로, 본 연구에서 제안된 탄약고는 충분한 방호 여유력을 확보하고 있는 것으로 확인할 수 있었다. 향후 이러한 방호 여유력을 고려하여 재료의 절감을 통한 보다 경제적인 탄약고 설계도 가능할 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
• /
• pp.271-274
• /
• 2009

강관의 내부에 콘크리트를 충전한 콘크리트 충전 강관 구조(CFT 구조, Concrete Filled Steel Tubular Structure)는 강재와 콘크리트의 단점을 상호 보완하고, 장점을 극대화 할 수 있다는 이점 때문에 최근 실제 구조물의 시공에 적용하는 사례가 증가하고 있는 추세이다. 이와 같은 CFT 거더의 장점을 살리면서 CFT 거더보다 더 뛰어난 경제적, 구조적 효율성을 얻기 위해 기존의 CFT 구조에 아치 형식과 프리스트레스를 도입한 CFTA(Concrete Filled and Tied Tubular Arch) 거더에 관한 연구가 현재 진행중이다. 본 연구에서는 CFTA 거더의 현장 실험과의 비교를 위해 ABAQUS 6.5-1을 이용하여 CFTA 거더의 유한요소 해석을 수행하였고, 이를 바탕으로 구조물의 선형거동을 분석하였다. 또한 구조물의 위험도 분석을 위해 본 구조물의 가장 약점으로 지적되고 있는 외부로 노출되어 있는 긴장재의 차량 충돌에 의한 사고를 가정하여 이를 고려한 유한 요소 해석을 수행하여 CFTA 구조물의 동적 및 정적 안전성 평가를 수행하고 그 결과를 분석하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.3-16
• /
• 2004

기존의 터널 라이닝으로서 주를 이루고 있는 콘크리트 라이닝은 여러 문제점들이 발생하고 있으며 콘크리트 라이닝의 대제 재료에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 논문에서는 파형강판을 개착식 터널 라이닝으로 도입하기 위한 초기 단계에 있어서 파형강판 라이닝의 유한요소 해석을 수행하고 CHBDC (Canadian Highway Bridge Design Code, 2000) 규정에 의해 안정성을 검토한 후 몇 가지 조건에 의해 발생되는 단면력의 경향을 분석함으로서 터널 라이닝으로서의 새로운 재료의 거동 특성을 규명하고자 하였다. 또한 현장에서의 시공 단계를 모사한 1/40 scale의 모형토조 실험과 동일한 scale의 수치해석을 수행하여 본 연구에서 사용한 수치해석 기법의 적정성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제32권5호
• /
• pp.287-296
• /
• 2019

본 논문에서는 지반경계조건의 설정이 프리캐스트 아치구조물의 폭발저항성능 평가에 미치는 영향을 수치해석적 기법을 사용하여 파악하고자 하였다. 지반경계조건은 고정조건과 PML(perfectly matcher layer)을 이용한 경계조건의 두 가지로 적용하였으며, 폭발하중은 대상 구조물의 설계하중보다 큰 하중을 사용하여 경계조건의 영향을 명확히 비교할 수 있도록 하였다. 폭발압력의 분포 및 경로, 구조물에 발생하는 변위, 콘크리트의 파쇄여부, 콘크리트 및 철근의 응력을 비교 분석하였으며, PML을 적용하였을 때 지반 경계면에서 발생하는 반사파를 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다. 또한, 이로 인해 구조물 기초부의 변위가 감소하는 것으로 나타났다. 하지만, 콘크리트의 파쇄여부, 콘크리트 및 철근에 발생하는 응력을 포함한 전반적인 구조물의 거동에는 뚜렷한 차이가 발생하지 않았다. 따라서 방호시설의 설계를 목적으로 폭발시뮬레이션을 수행하는 경우에는 지반경계조건에 고정조건을 적용하였을 때 안전측의 결과를 얻을 수 있으며, 해석시간이 단축되는 이점도 있으므로 이러한 면을 종합적으로 고려하여 지반경계조건을 고정조건으로 적용하는 것이 합리적이라고 판단된다.