• 한국지반공학회논문집
• /
• 제37권11호
• /
• pp.61-69
• /
• 2021

본 연구는 교각의 고유진동수를 통해 교각에 인접한 지반의 세굴 발생여부를 판단하기 위해 축소모형교각을 제작하여 충격하중을 이용해 일련의 비파괴 실험을 수행하였다. 축소모형교각은 길이별로 총 3개의 교각을 제작하였으며, 관입깊이는 0.35m로 일정하게 지반에 관입하였다. 세굴은 크게 2가지로 교각의 측면세굴과 기초바닥세굴을 모사하였으며, 0.05m씩 굴착하여 단계별로 step 0에서 step 12 까지 총 13단계의 실험을 모든 교각에 대해 수행하였다. 또한 고유진동수를 도출하기 위해 모형교각에 총 3개의 가속도계를 부착하여 충격하중을 측정하였다. 충격하중은 impact hammer를 사용하였으며, 타격방향은 모형교각 상단을 교축직각방향으로 타격하였다. 이 때 측정된 가속도 값을 바탕으로 고속 푸리에 변환(FFT)를 이용해 세굴진행도에 따른 고유진동수를 산정했다. 그 결과 세굴이 진행됨에 따라 모든 교각의 고유진동수는 감소하는 경향을 보였다. 세굴이 진행됨에 따라 최초 고유진동수의 70% 이상 수준에서는 측면세굴, 70% 미만에서는 기초바닥세굴이 발생하는 것을 판단할 수 있었다. 이 결과를 토대로 전도에 대한 안전율과 비교하여 교각기초의 피해정도를 분석할 수 있었다.

• 전산구조공학
• /
• 제12권4호
• /
• pp.69-69
• /
• 1999

Design of Dangsan Steel Railway Bridge(a part of Seoul Subway Line NO. 2), which is supposed to be replaced after its 15years survice, was done, and the reconstruction has begun in Dec. 1997. The design include new superstruc-ture and bridge piers, retrofitting of the foun-dation, rail system, electric and signal, etc. In this paper, design of the structure is mainly summarized. The main span superstructure, across Han river, is composite section which is com-posed of steel box and reinforced concrete deck slab with 9 span continuous. The superstructure for the approaches is bottom througth type 2-cell steel box girder with steel floor system and concrete deck slab with 3 or 4 span continuous. The bridge piers was planned to be reconstructed based upon the result from the various investi-gations, while the foundation(cassion and pile foundation) was planned to be retrofitted. For superstructure erection, the method of combination of barge bent and heavy lifting and the launching truss method was investigated for the main span and approach spans, respectively.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.900-905
• /
• 2004

A study on the effects of a high-speed railway bridge vibration induced by moving train on the nearby bridge is performed. Longitudinal and lateral accelerations of slabs and piers which are calculated from moving load analysis of a high-speed railway bridge can be used as input ground motions for the adjacent bridge. Dynamic responses of the adjacent bridge considering soil-structure interaction effects are analyzed by sub-structure method. Analysis procedure is made of free field analysis, calculation of impedance and effective input load and soil-structure system analysis.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제17권6호
• /
• pp.545-556
• /
• 2019

Bridge piers with bending failure mode are seriously damaged only in the area of plastic hinge length in earthquakes. For this situation, a modified method for the layout of longitudinal reinforcement is presented, i.e., the number of longitudinal reinforcement is increased in the area of plastic hinge length at the bottom of piers. The quasi-static test of three scaled model piers is carried out to investigate the local longitudinal reinforcement at the bottom of the pier on the seismic performance of the pier. One of the piers is modified by increased longitudinal reinforcement at the bottom of the pier and the other two are comparative piers. The results show that the pier failure with increased longitudinal bars at the bottom is mainly concentrated at the bottom of the pier, and the vulnerable position does not transfer. The hysteretic loop curve of the pier is fuller. The bearing capacity and energy dissipation capacity is obviously improved. The bond-slip displacement between steel bar and concrete decreases slightly. The finite element simulations have been carried out by using ANSYS, and the results indicate that the seismic performance of piers with only increasing the number of steel bars (less than65%) in the plastic hinge zone can be basically equivalent to that of piers that the number of steel bars in all sections is the same as that in plastic hinge zone.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.121-124
• /
• 2008

교량 하부의 급속시공 기술은 교량 설계의 새로운 경향이다. 부착 강봉으로 프리스트레스를 도입하는 프리캐스트 교각 시스템을 제안한다. 이 논문에서는 부착 강봉으로 프리스트레스가 도입된 프리캐스트 원형 교각의 준정적 실험을 통해 내진 성능 평가를 하였다. 기둥의 세그먼트 연결부의 전단강도 보강을 위해 모르터로 충전된 원형강관을 사용하였다. 프리캐스트 교각의 변위연성도와 에너지 소산능력을 평가하였다. 제안된 프리캐스트 교각 시스템은 요구연성도보다 더 좋은 내진성능을 보였다. 실험적 연구를 바탕으로 경전철 교량의 하부구조를 설계하고, 설계 고려사항에 대해 검토하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제1권1호
• /
• pp.30-39
• /
• 1998

The functions of diaphragms at abutments and piers of PSC box girder railway bridge are to transfer forces from the superstructure onto bearings or columns and to stiffen the superstructure cross-section against in -plane deformation. Due to stress disturbance at diaphragm, the design for the diaphragm using conventional design method is relatively irrational than those for other structural members. And, due to contribution to boundary condition of deck slab by the diaphragm, the behavior of deck slab near the diaphragm is different from that of the deck slab obtained from two dimensional analysis of the bridge, which is basis for the design of deck slab. In this paper, three dimensional behavior of deck slab near the diaphragm of prestressed concrete (PSC) box girder railway bridge constructed by the precast span method are analyzed by using three dimensional finite element modeling and using the strut-and-tie model design of the diaphragm are presented. The modeling techniques used in this paper can be applied effectively to examine the causes of cracks at deck slab near diaphragm and to design diaphragm rationally.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.545-551
• /
• 2006

Along with the steady development of Korean Railway construction technology, Contemporary society needs more modernized structures which can meet not only structural value but also aesthetic and environmental value. To follow this demand of society, Pre-Stressed Concrete U-girder bridge(Somg-Lim Gyo, L=330m) is introduced in 'JINJOO-KWANGYANG RAILWAY CONSTRUCTION PROJECT'. On the environmental point of view, the huge noise due to the operation of train can be reduced remarkably by the side beam of U-girder which is high enough to substitute soundproofing wall. Moreover, by aesthetic variation of the shape of outer beams and coping of piers, the exterior view of the bridge can be improved and in accordance with surroundings. Pre-Stressed Concrete U-Girders which are built up above the outer sides of slab deck make easier to secure the clearance of a bridge and make it possible to lower the distance of centroid between superstructure and railroad tracks.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제36권11호
• /
• pp.83-95
• /
• 2020

철도 교량 하부구조의 안정성 평가를 위해 일련의 충격진동시험을 수행하고, 계측된 가속도 시간이력 데이터를 분석하여 응답 지배주파수를 산정하였다. 실험 교각의 제원은 준공설계 자료를 참고하였으며 자료가 소실된 경우에는 현장 조사를 시행하여 확보하였다. 1개의 폐선 예정 교각에서 세굴 진행에 따른 충격진동시험을 수행하고, 이를 바탕으로 교각의 응답 지배주파수가 교각의 세굴 여부에 대한 평가 지표로 적용 가능한 것을 확인하였다. 또한, 실제 운영 중인 5개 교량 46개 교각에서 충격하중시험을 통해 응답 지배주파수를 산정하였으며, 이를 일본 기준식과 비교하여 교량의 세굴 안정성을 평가하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.45-53
• /
• 2009

우리나라 기존철도 교량의 40% 이상이 무도상 강판형교로 구성되어 있으며, 이들 중 대부분은 1970년대 이전에 건설되었기에 일반적으로 지진하중의 고려 없이 설계되었다. 이들 무도상 강판형 철도교의 내진성능을 향상시키기 위해서는 내진성능이 부족한 요소들에 대하여 여러가지 방법의 내진보강을 수행할 수 있는데, 내진보강의 적정수위를 정하기 위해서는 이에 대한 지진위험도 평가가 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 확률적 지진 위험도 해석과 확률적 손상해석을 통해서 무도상 강판형교에 대한 지진위험도 평가를 수행하였다. 먼저 받침 및 교각을 교량의 지진 응답에 주 영향을 미치는 주요 요소로 정의하고 각 요소 별로 지진취약도를 작성하였다. 그 후 작성된 취약도를 지진재해도함수와 결합하여 각 손상상태에 해당하는 연간 손상확률을 산정하였다. 지진 위험도 해석을 통하여 50년 초과손상확률을 계산한 결과, 무근콘크리트로 되어 있는 무도상 강판형 철도교의 교각은 우리나라의 지진상황에서 위험도가 매우 낮게 나타났다. 이는 무도상 강판형교의 특성 상 가벼운 상부구조로 인하여 지진 시 하부구조에 전달되는 횡하중이 상대적으로 적기 때문인 것으로 분석된다. 반면에 선받침으로 구성된 무도상 강판형교의 받침요소들의 50년 초과 손상확률은 상대적으로 크게 나타났는데, 그 중 자유단 받침의 경우 slight damage에 대한 초과손상확률이 12.78%로 고정단 받침의 4.23%보다 높게 나타난 반면 complete damage에 대해서는 자유단 받침과 고정단 받침 모두 비슷한 수준의 초과손상확률($0.18%{\sim}0.19%$)을 보였다. 본 연구에서 수행한 지진 위험도 평가는 추후 강판형 철도교의 내진보강을 수행함에 있어서 의사결정을 뒷받침할 수 있는 자료로 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제30권5호
• /
• pp.479-500
• /
• 2022

In this study, a new type of isolation bearing is proposed by combining S-shaped steel plate dampers (SSDs) with a spherical steel bearing, and the seismic control effect of a five-span standard high-speed railway bridge is investigated. The advantages of the proposed S-shaped steel damping friction bearing (SSDFB) are that it cannot only lengthen the structural periods, dissipate the seismic energy, but also prevent bridge unseating due to the restraint effectiveness of SSDs in the large relative displacements between the girders and piers. This study first presents a detailed description and working principle of the SSDFB. Then, mechanical modeling of the SSDFB was derived to fundamentally define its cyclic behavior and obtain key mechanical parameters. The numerical model of the SSDFB's critical component SSD was verified by comparing it with the experimental results. After that, parameter studies of the dimensions and number of SSDs, the friction coefficient, and the gap length of the SSDFBs were conducted. Finally, the longitudinal seismic responses of the bridge with SSDFBs were compared with the bridge with spherical bearing and spherical bearing with strengthened shear keys. The results showed that the SSDFB can not only significantly mitigate the shear force responses and residual displacement in bridge substructures but also can effectively reduce girder displacement and prevent bridge unseating, at a cost of inelastic deformation of the SSDs, which is easy to replace. In conclusion, the SSDFB is expected to be a cost-effective option with both multi-stage energy dissipation and restraint capacity, making it particularly suitable for seismic isolation application to high-speed railway bridges.