• 제목/요약/키워드: prestressed concrete bridges

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재료특성치의 변화에 따른 캔틸레버 공법 프리스트레스트 콘크리트 박스거더 교량의 장기거동 분석 (Effects of Material Characteristics on the Time-dependant Behavior of Prestressed Concrete Box Girder Bridges Constructed by Free Cantilever Method)

  • 오병환;양인환
    • 콘크리트학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.179-188
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    • 1998
  • 캔틸레버 공법으로 시공되는 프리스트레스트 콘크리트 박스거더 교량의 구조적 거동은 단계적 시공에 따른 구조물의 순차적 변화 및 콘크리트의 재료적 특성에 의해 시간 의존적 거동을 나타낸다. 콘크리트의 시간의존적 특성, 즉 콘크리트의 크리프 및 건조수축 특성은 현장타설 세그멘탈 캔딜레버공법으로 가설되는 콘크리트 교량의 설계 및 시공에서 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 콘크리트의 크리프 및 건조수축 특성이 교량의 시간의존적 거동, 특히 처짐 및 텐던응력예측에 미치는 영향을 연구하였다. 교량해석은 본 연구진에 의해 개발된 프리스트레스트 콘크리트 교량해석기법 및 프로그램을 이용하여 크리프의 ACI 모델, CEB-FIB모델, 그리고 국내 도로교 시방서 모델을 고려하여 해석하였다. 해석결과 최종크리프 값의 크기에 따라 장기처짐의 발생량이 차이가 큰 것으로 나타나고 있으며, 최종건조수축량과 상대습도도 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 ACI 모델과 CEB-FIB모델간에도 차이가 큰 것으로 나타나 실제교량의 크리프 특성 및 건조수축 특성의 정확한 예측이 교량의 정밀시공 및 거동예측에 매우 중요한 것으로 나타나고 있다.

콘크리트 충전 강관을 갖는 프리스트레스트 합성형 거더의 강-콘크리트 계면 거동 (Nonlinear Finite Element Analysis of Composite Girder with Concrete Infilled Tube)

  • 신동훈;김영훈;이타;강병수;이용학
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.386-389
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    • 2006
  • Prestressed composite girder bridges with concrete infilled steel tube at negative flexural moment region takes the advantages of enhancing local buckling and flexural resistances resulting from the lateral confining effect of concrete due to the interactive reaction in the interface layer of steel tube and concrete. The interface behavior in concrete infilled tube of the test composite girder is analyzed by 8-node zero thickness interface finite element combined with 3-D. elastoplastic concrete constitutive model and 3-D. elastoplastic Mindlin shell element. The interface effects between infillled concrete and steel tube are investigated through the comparision of the experimental and numerical results.

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파형강판 PSC 박스거더 교량의 설계 및 시공중 안전관리 (Design and Safety Control in Construction Stage of Prestressed Concrete Box Girder Bridge with Corrugated Steel Web)

  • 김광수
    • 한국안전학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.87-97
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    • 2008
  • 일선대교는 복부 파형강판 복합교랑 형식으로서 연장파 폭원으로는 세계 최대의 규모이다. 총 14개 경간으로 구성된 일선대교는 압출공법(ILM)에 의하여 12개 경간이 연속구조로 건설되고 나머지 2개 경간은 동바리공법(FSM)에 의하여 건설된다. 본 논문에서는 동일한 구조형식으로는 국내에서 최초로 건설되며 해외에서도 유례가 없는 광폭과 장경간의 복부 파형강판 복합교량인 일선대교를 압출공법에 의하여 시공하면서 수행된 구조 안전성분석과 관련된 주제들을 다루고 있다. 이러한 과정을 통하여 지간-형고비, 복부 파형강판의 전단응력, 그리고 압출추진코의 최적 길이 등이 파형강판 복합구조 교량의 시공중 및 사용중 안전성에 큰 영향을 미칠 수 있는 것으로 분석되었다. 특히, 일선대교와 같은 복부 강재구조를 갖는 복합교량은 박스거더, 추진코, 그리고 연결 격벽의 강성차가 크기 때문에 기존의 방법에 의한 단면력 분석은 적합하지 않은 것으로 확인되었다. 이에 따라 압출 추진코의 길이, 구조물의 강성 등을 변수로 압출중 최대 부모멘트에 대한 검토를 수행하였으며 최종적으로는 상세 구조해석을 통하여 구조물의 시공 중 안전성을 확인하였다.

궤도모형에 따른 철도교량의 동적응답분석 (The Dynamics Responses of Railway Bridges Considering the Track Model)

  • 김상효;이용선;정준;이준석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(I)
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    • pp.715-720
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    • 2002
  • The dynamic load effects, generated by moving trains, are transferred to the railway bridges through tracks. The dynamic load effects may vary due to the dynamic characteristics of the applied vehicle loads and the railway bridges including the track system. However, the track models have been neglected or simplified by spring elements in the most studies since it is quite complicated to consider the track systems in the dynamic analysis models of railway bridges. In this study track system on railway bridges are modeled using a three-dimensional discrete-support model that can simulate the load carrying behavior of tracks. A 40m simply supported prestressed concrete box-girder system adopted for high-speed railway bridges are modeled for simulation works. The train models are composed of 20 cars for KTX. The dynamic response of railway bridges are found to be affected depending on whether the track model is considered for not. The influencing rate depends on the traveling speed and different wheel-axle distance. The dynamic bridge response decreases remarkably by the track systems around the resonant frequency. Therefore, the resonance effect can be reduced by modifying the track properties in the railway bridge, especially for KTX trains.

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2경간 P.S. 연속합성보 교량의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Two-Span Continuous P.S. Composite Bridges)

  • 구민세;신동기;이재혁
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.203-210
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    • 1995
  • A construction method for continuous prestressed Composite Bridges(PCB's) is developed and successfully applied to the design of two-span continuous PCB's of five different span lengths. The construction of continuous PCB's goes through 17 different loading conditions. for each loading condition, the allowable stress design method is used to determine section properties. The analytical results of two-span continuous PCB's arc compared with those of simple PCB's. The comparison shows that the use of the proposed method can reduce 10-15 percents of the concrete section area and approximate 28 percents of the steel section area, as well as 5-8 percents of the girder height. The study indicates that the use of the proposed PCB's method can significantly reduce construction and maintenance costs of bridges.

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철도교량의 생애주기비용분석에 관한 연구 (A Study on the Life Cycle Cost Analysis of Railroad Bridges)

  • 박미연;나옥빈;황영민;김대영;조효남
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.574-580
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    • 2005
  • Recently, the number of bridges and tunnels in railway is increasing due to the super high-speedy of train. Also, because of successively accidents of civil structures such as bridges and dams, the importance of maintenance become influential. The purpose of this study is to show the probabilistic life cycle cost analysis technique(PLCC) of the railroad bridge as pubic-infrastructures, and reasonably to indicate the economy in life cycle cost(LCC) through a case study. Rationally for life cycle cost analysis, the data gathered through many materials considered the uncertainty such as covariance. As a result, it is indicated that prestressed concrete bridge is pretty more cost-effective during life-cycle than preflex as well as steel box bridge. In future, if the construction of database and maintenance materials for railroad infrastructure is actualized, the life cycle cost analysis for railroad can be conducted easily and practically.

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PSC박스거더교 상부슬래브에서의 시간의존적 변형률 분포 (Distribution of Time-dependent Strains In the Top Slab of PSC Box Girder Bridge)

  • 김영진;김병석;곽종원
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.538-541
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    • 2006
  • PSC(Prestressed Concrete) box girder bridges have been widely applied in Korea. A number of these bridges have been built by the segmental construction method in the longitudinal direction and(or) vertically along the cross-sectional depth with MSS(Moving Scaffolding System). An actual 2-span continuous PSC box girder bridge of Kyeongbu high speed railway was selected and instrumented with 96 vibrating wire embedded type strain gauges and 2 thermocouples. The long-term behavior of the bridge was monitored through two major points located at mid-span of the first span and at the internal support. Data collection started just after the casting of the first segment (U section). Concrete strain and temperature data were gathered regularly by a data logger (CR10) during 600 days under and after construction. According to this measurement, the parabolic longitudinal strain distribution in the top slab at mid-span is shown. And also, the same distribution at the interior support is shown. The compressive strains at the cantilever region are larger than at the web position and the internal part in the top slab. Strain difference largely happened during the early construction period.

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외부강선으로 보강되는 PSC I 합성거더의 해석 기법 (Analytical Method on PSC I Girder with Strengthening of External Tendon)

  • 박재근;이병주;김문영;신현목
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.697-704
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    • 2008
  • 이 논문은 외부 강선으로 보강된 PSC 교량의 시공단계가 고려된 비선형거동 예측을 위한 연구이다. 해석시 비부착 텐던 요소와 유연도법에 근거한 보-기둥 요소를 사용하였다. 비부착 텐던 모델은 PSC 구조물의 콘크리트내의 텐던의 거동을 모사하며 포스트텐션 (posttensioned) 구조물의 프리스트레싱력과 전달을 효율적으로 모사할 수 있다. 이 모델은 여러 절점과 세그먼트로 구성되며 PSC 구조물내의 같은 위치의 텐던을 하나의 텐던 요소로 모사할 수 있다. 보-기둥 요소는 분산균열 개념에 기초한 철근콘크리트 비선형 재료모델을 포함하고 있다. 유연도법에 근거하여 유도된 보-기둥 요소의 각각의 파이버는 콘크리트와 철근의 일축 거동을 모사한다. 보-기둥요소와 비부착 텐던 요소는 RC 및 PSC 구조물의 상세 비선형해석을 수행할 수 있는 RCAHEST (reinforce concrete analysis in higher evaluation system technology)에 이식하였다. 외부 강선으로 보강된 PSC 구조물에 대한 수치기법은 신뢰성 있는 실험 결과와 비교하여 검증하였다.

50m PSC박스거더를 이용한 1차원과 2차원 음원위치 산정 실험 (Experimental Tests for the Evaluation of One-dimensional and Two-dimensional Acoustic Source Locations with 50m length of a PSC Box Girder)

  • 윤석구;이창노
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.433-442
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    • 2013
  • 이 논문에는 길이가 50m인 프리스트레스트 콘크리트 박스거더를 이용한 1차원, 2차원 음원위치 산정을 위한 실험연구 내용을 수록하였다. 슈미트 햄머를 이용하여 콘크리트 표면에 타격하여 충격음파를 발생시켰으며 PSC박스거더 복부판에 평균 9.34m 간격으로 부착한 AE센서를 통해 충격 음파를 감지하였다. 공용중인 PSC박스거더 교량에 발생할 수 있는 잡음을 고려하여 음파의 도달시간을 음파의 세기가 0Volt, 0.5Volt, 그리고 1.0Volt일 때를 기준으로 산정하였다. 음파의 도달시간들에 대한 측정결과를 토대로 충격음파의 음원위치를 최소제곱법을 이용해 산정하였다. 실험결과를 토대로 2차원 음원위치 산정시 오차를 최소화하기 위해 필요한 음향센서 간격과 음향센서의 네트워크에 대해 고찰하였다.

Real-time prediction of dynamic irregularity and acceleration of HSR bridges using modified LSGAN and in-service train

  • Huile Li;Tianyu Wang;Huan Yan
    • Smart Structures and Systems
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    • 제31권5호
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    • pp.501-516
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    • 2023
  • Dynamic irregularity and acceleration of bridges subjected to high-speed trains provide crucial information for comprehensive evaluation of the health state of under-track structures. This paper proposes a novel approach for real-time estimation of vertical track dynamic irregularity and bridge acceleration using deep generative adversarial network (GAN) and vibration data from in-service train. The vehicle-body and bogie acceleration responses are correlated with the two target variables by modeling train-bridge interaction (TBI) through least squares generative adversarial network (LSGAN). To realize supervised learning required in the present task, the conventional LSGAN is modified by implementing new loss function and linear activation function. The proposed approach can offer pointwise and accurate estimates of track dynamic irregularity and bridge acceleration, allowing frequent inspection of high-speed railway (HSR) bridges in an economical way. Thanks to its applicability in scenarios of high noise level and critical resonance condition, the proposed approach has a promising prospect in engineering applications.