• 복합신소재구조학회 논문집
• /
• 제1권3호
• /
• pp.35-40
• /
• 2010

본 연구에서는 거더와 가로보로 이루어진 패널을 특별직교이방성 판 이론을 응용하여 해석하였다. 거더와 가로보는 H 형단면을 사용하였다. 본 논문에서는 특별직교이방성 판 이론을 압연형교에 응용하였으며 해석한 결과를 제시하였다. 해석결과는 보 이론과 비교하였다. 이러한 목적으로 본 논문에서는 유한차분법을 사용하였다. 고유진동수에 대한 $D_{22}$ 강성의 영향을 철저히 검토하였다. 본 연구에서는 판 이론에 의해 수치해석을 해본 결과 보 이론보다 강성이 2.43배가 되는 것을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
• /
• 제22권2호
• /
• pp.133-142
• /
• 2018

The deterioration of existing bridges has become a major problem around the world. In the paper, a new model and an associated stress checking method are proposed for concrete box girders strengthened by external prestressing. The new model called the spatial grid model can analyze all the spatial behaviors clearly by transforming the box girder into discrete orthogonal grids which are equivalent to plate elements. Then the three-layer stresses are employed as the stress checking indices to evaluate the stress state of the plate elements. The initial stress check before strengthening reveals the cracked and potential cracking areas for existing bridges, making the strengthening design more targeted and scientific; the subsequent stress check after strengthening evaluates the strengthening effect and ensures safety. A deficient bridge is selected as the practical example, verifying the accuracy and applicability of the proposed model and stress checking method. The results show that principal stresses in the middle layer of plate elements reflect the main effects of external prestressing and thus are the key stress checking indices for strengthening. Moreover, principal stresses check should be conducted in all parts of the strengthened structure not only in the webs. As for the local effects of external prestressing especially in the areas near anchorage and deviator, normal stresses check in the outer and inner layers dominates and local strengthening measures should be taken if necessary.

• International Journal of Railway
• /
• 제3권3호
• /
• pp.83-89
• /
• 2010

This paper attempts to extract the fundamental dynamic properties, i.e. natural frequencies, damping ratios of the 48 m-long, $20^{\circ}$ skewed real bridge with PSC girders wrapped by a steel plate. The forced vibration test is achieved by mounting 12 Hz-capacity of artificial oscillator on the top of bridge deck. The acceleration histories at the 9 different locations of deck surface are recorded using accelerometors. From this full-scaled vibration test, the two possible resonance frequencies are detected at 2.38 Hz and 9.86 Hz of the skewed bridge deck by sweeping a beating frequency up to 12 Hz. The absolute acceleration/energy exhibits much higher in case of higher-order twist mode, 9.86 Hz due to the skewness of bridge deck which leads asymmetric situation of vibration. This implies the test bridge is under swinging vertically in fundamental flexure mode while the bridge is also flickered up and down laterally at 9.86 Hz. This is probably by asymmetric geometry of skewed deck. A detailed 3D beam-shell bridge models using finite elements are performed under a series of train loads for modal dynamic analyses. Thereby, the effect of skewness is examined to clarify the lateral flickering caused by asymmetrical geometry of bridge deck.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권6A호
• /
• pp.347-354
• /
• 2012

본 연구에서는 Sine 파형 복부판을 갖는 I형 플레이트 거더의 비틂 상수와 �� 상수식을 제안한다. Sine 파형 복부판을 갖는 플레이트 거더는 일반적으로 기하학적 특성에 따라 높은 면외 방향 강성 및 전단강도, 비틂 강성을 갖는다. 특히, 플레이트 I형 거더의 횡-비틂 강도를 산정하는 데 있어서 부재 단면의 비틂 상수 및 �� 상수는 큰 영향을 미치는데, 종래의 수식으로는 Sine 파형 복부판의 이러한 단면상수를 합리적으로 산정하는 데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 Sine 파형 복부판의 기하학적 특성을 반영할 수 있는 새로운 제안식을 연구하였다. 쉘 요소를 사용한 I형 플레이트 거더의 순수 비틂 거동에 대한 유한요소해석결과를 통해 파형의 기하학적 특성에 따른 비틂 상수 변화를 분석하고 이를 회귀분석하여 수식을 제안하였다. 이후, 순수 비틂과 �� 비틂이 함께 존재하는 조건에서의 유한요소해석 결과를 통해 �� 상수 계산식을 제안하였다. 이 두 제안식은 단순 지지된 Sine 파형 복부판을 갖는 I형 플레이트 거더의 횡-비틂 좌굴해석 결과를 토대로 검증되었다. 본 연구에서 제안한 두 수식을 통해 Sine 파형 복부판을 갖는 I형 플레이트 거더의 중요한 두 단면 상수를 명확히 계산할 수 있고, 이를 통해 정확한 횡-비틂 좌굴 강도를 손쉽게 계산할 수 있다.

• 한국안전학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.82-89
• /
• 2009

Unlike concrete bridge, steel bridge resists external force by forming thin plate. Thus, because steel girder bridge has big slenderness ratio, buckling is a major design factor. Plate girder consists of flange and web plate. Because of economic views, web plate that resists shear forces is made by more thinner plate. Thus, web plate has much risk for buckling. The objective of this study is to analyze the buckling behaviors of plate girder and to present the proper reinforcement location of longitudinal stiffeners. Various parametric study according to the change of web height, transverse stiffeners and load condition are examined.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제30권6A호
• /
• pp.495-502
• /
• 2010

이 논문에서는 비부착 프리스트레스트 CFRP 판으로 보강된 콘크리트 거더의 비선형 휨거동에 대한 해석방법을 제시하였다. 비부착 프리스트레스트 CFRP 판으로 보강된 콘크리트 거더는 CFRP 판의 슬립(slip)으로 인해 인장력이 재분배되어 CFRP 판이 콘크리트에 부착된 경우에 비해 복잡한 비선형 거동을 보이게 된다. 따라서 이 논문에서는 비부착 프리스트레스트 CFRP 판을 여러 개의 곡선 요소로 모사하고, 화이버 뼈대요소의 각 절점에서 힘의 평형 관계를 이용하여 CFRP 판의 인장력을 재분배함으로써 슬립효과를 고려하였다. 이 논문에서 제시한 해석방법을 비부착 프리스트레스트 CFRP 판으로 보강된 콘크리트 보의 해석에 적용하여 해석방법의 정당성을 확인하였다. 또한 비부착 CFRP 판의 보강시점과 보강 전후에 발생한 콘크리트의 시간의존적 변형은 보의 처짐 거동에는 영향을 미치나 극한내력에는 영향을 미치지 않음을 확인하였고, 비부착 CFRP 판으로 보강하기 전에 발생한 콘크리트의 균열유무도 비부착 CFRP 판으로 보강한 후의 보의 극한거동에는 거의 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.61-69
• /
• 2001

본 연구에서는 거더와 가로보로 이루어진 패널을 특별 직교 이방성 판이론을 응용하여 해석하였다. 거더와 가로보는 H 형단면을 사용하였으며, 임의의 단면과 지점을 갖고 임의의 하중을 받는 보다 탑의 진동해석 방법이 발표된 바가 있다. 본 논문에서는 특별 직교 이방성 판이론을 강교량에 응용하였으며, 해석한결과를 제시하였다. 이러한 진동 해석을 위하여 처짐의 영향을 고려한 다양한 방법이 검토되었다. 이러한 목적으로 본 논문에서는 유한차분법을 사용하였다. 고유진동수에 대한 $D_{22}$ 탄성계수의 영향을 철저히 검토하였다. 본 연구에서는 제시한 판이론을 수치해석을 해본 결과 빔이론 보다 강성이 2.43배인 것을 알 수 있었다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제48권11호
• /
• pp.748-754
• /
• 1999

Micromirrors supported by S-shape girders were fabricated and their angular deflections were measured using a laser-based system. A micromirror consists of a $50\mum\times50\mum$ aluminum plate, posts and an S-shape girder. Two electrodes were deposited on two corners of the substrate beneath the mirror plate. $50\times50$micromirror array were fabricated using the Al-MEMS process. The electrostatic force caused by the voltage difference between the mirror plate and one of the electrodes causes the mirror plate to tilt until the girder touches the substrate. Bial voltage of the mirror plate is between 25~35V and signal pulse voltage on both electrodes is $\pm5V$. A laser-based system capable of real-time two-dimensional angular deflection measurement of the micromirror was developed. The operation of the system is based on measuring the displacement of a HeNe laser beam reflecting off the micromirror. The resonant frequency of the micromirror is 50kHz when the girder touches the substrate and it is 25 when the micromirror goes back to flat position, since the moving mass is about twice of the former case. The measurement results also revealed that the micromirror slants to the other direction even after the girder touches the substrate.

• 대한조선학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.31-37
• /
• 1985

In ship's structure, deck and bottom plate are main strength member subjected to the inplane load due to longitudinal bending, i.e. tensile and/or compressive load. The deck and bottom plate are subdivided into many plate members by stiffeners and girders longitudinally and transversely. Since the plate members are thin, it is likely to be collapsed under compressive load, and when we consider the local strength of deck and bottom, the plate members play an important role in the longitudinal strength. Therefore the precise analysis of their compressive ultimate strength is required for the optimal design of ship's structures. In this paper, the modified analytical method using the incremental form of principle of virtual displacement is introduced to determine the compressive ultimate load of plate members. The results by the present method is satisfactory, and the present method is more effective and economical than the finite element method.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제3권1호
• /
• pp.65-73
• /
• 2003

A higher level of engineering standard in the field of construction, is the use of prestressing in building structures. The concept of prestressing steel structures has only recently been widely considered, despite a long and successful history of prestressing concrete members. Several analytical studies of prestressed steel girders were reported in literatures, but much of the work was not studied with reference to the optimal design and behaviour of the prestressed steel plate girder. A plate girder prestressed eccentrically, will behave as a beam-column, which is subjected to axial compression and bending moment which will cause the beam to buckle out. The study of buckling of the prestressed steel plate girder is necessary for stability criteria. This paper deals with the stability of prestressed steel plate girder using concept of "Vlasov's Circle of Stability" under eccentric prestressing force.