• 대한토목학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.543-553
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• 2023

이 연구는 국내 공용 중인 교량 형식 중 건설 빈도가 가장 높은 RC 슬래브 교량의 공용내하력을 간단하게 평가할 수 있는 방안에 관한 것이다. 다수의 RC 슬래브 교량이 오랜 공용기간으로 인해 상당한 노후화가 진행된 상태지만, 교량의 규모 상 1, 2종 시설물에 포함되지 않아 그동안 안전 관리에 소홀한 측면이 있다. 기존의 이론적 선행연구에서는 실측 처짐 및 실측 고유진동수에 의해 도출된 처짐응답비와 강성저하율의 관계를 이용한 RC 슬래브 교량의 손상도 평가 프로세스(안)이 제시된 바 있다. 이 연구에서는 손상도 평가 프로세스(안)의 적정성을 검토하기 위해 실 교량에 대한 평가 결과를 시설물 안전법의 안전등급 및 Matsui의 노후도 지수와 비교·검토하였다. 또한 손상도 평가 프로세스(안)의 현장적용성을 향상시켜 실측 고유진동수만으로 개략적인 공용내하력을 평가하는 개선된 방안을 제시하였다. 연구결과, 10% 정도의 공용내하력 평가 결과의 오차를 허용하는 경우, 이 연구에서 제시된 방법은 노후화된 RC 슬래브 교량의 안전성 평가 및 유지보수 우선순위 산정 등에 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제19권3호
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• pp.55-59
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• 2007

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제69권2호
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• pp.193-204
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• 2019

This paper presents results from experimental and numerical studies on the response of steel-concrete composite box bridge girders under certain localized fire exposure conditions. Two composite box bridge girders, a simply supported girder and a continuous girder respectively, were tested under simultaneous loading and fire exposure. The simply supported girder was exposed to fire over 40% of its span length in the middle zone, and the two-span continuous girder was exposed to fire over 38% of its length of the first span and full length of the second span. A measurement method based on comparative rate of deflection was provided to predict the failure time in the hogging moment zone of continuous composite box bridge girders under certain localized fire exposure condition. Parameters including transverse and longitudinal stiffeners and fire scenarios were introduced to investigate fire resistance of the composite box bridge girders. Test results show that failure of the simply supported girder is governed by the deflection limit state, whereas failure of the continuous girder occurs through bending buckling of the web and bottom slab in the hogging moment zone. Deflection based criterion may not be reliable in evaluating failure of continuous composite box bridge girder under certain fire exposure condition. The fire resistance (failure time) of the continuous girder is higher than that of the simply supported girder. Data from fire tests is successfully utilized to validate a finite element based numerical model for further investigating the response of composite box bridge girders exposed to localized fire. Results from numerical analysis show that fire resistance of composite box bridge girders can be highly influenced by the spacing of longitudinal stiffeners and fire severity. The continuous composite box bridge girder with closer longitudinal stiffeners has better fire resistance than the simply composite box bridge girder. It is concluded that the fire resistance of continuous composite box bridge girders can be significantly enhanced by preventing the hogging moment zone from exposure to fire. Longitudinal stiffeners with closer spacing can enhance fire resistance of composite box bridge girders. The increase of transverse stiffeners has no significant effect on fire resistance of composite box bridge girders.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.239-249
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• 2003

20, 30 년 전 시골지역에 건설된 교량들은 과도한 교통량의 증가에 따른 초과하중을 지탱해야한다. 이러한 교량들에 대해서 보수 보강이나, 교량의 교체가 필요하다. 고가의 보수 보강을 피하기 위해는, 현재 교량의 내하력을 정확히 알아야한다. 내하력 평가자들은 교량의 내하력을 평가하기 위해 허용응력법, 강도설계법, 그리고 하중저항계수법등을 사용한다. 본 연구에서는, 내하력 평가방법을 설명하고, 문헌조사를 통해 교량의 하중실험 자료의 이용에 대하여 설명한다. 그리고, 30년전에 시골지역에 건설된 교량에 대해 하중실험을 하였다. 시험자료로 부터, 교량의 교체를 대신한 새로운 보수보강 방법이 제시되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.186-193
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• 2010

철도교에서는 일정한 간격의 축중을 가지는 차량하중이 반복적으로 재하되므로 정적성능과 더불어 동적성능이 매우 중요하다. 또한 철도교의 상부에 부설되는 궤도시스템은 교량의 정 동적 성능에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 실제 궤도시스템을 적용한 거더시험체를 제작하여 궤도시스템에 따른 교량의 정 동적거동을 분석하였다. 정적거동 분석에서는 교량 처짐 및 응력을 검토하고 중립축위치를 분석하였으며, 동적거동 분석에서는 고유진동수, 감쇠비, 하중크기, 하중진폭에 대한 영향을 궤도시스템별로 검토하였다. 궤도부설에 따른 정적처짐 변화검토를 통해 궤도 부설전에 비해 자갈궤도는 약 7%, 콘크리트궤도는 약 50%의 강성 증가 효과가 있음을 확인하였고, 궤도 부설 시 교량의 고유진동수가 낮아졌으나 감쇠비 변화는 없는 것으로 분석되었다. 또한, 최대하중 크기가 증가할수록 철도교량의 동적응답(처짐 및 가속도)이 선형적으로 증가하였으며, 하중진 폭은 공진 시 교량의 동적응답을 크게 증가시키는 것으로 분석되었다. 따라서, 자갈궤도는 교량의 강성을 일정 부분 증가시키고, 콘크리트궤도의 경우 자갈궤도 부설 교량에 비해 상당한 강성기여도를 가지고 있음을 실험적으로 입증하였으나, 정량적인 강성기여도의 크기는 자갈궤도 및 콘크리트궤도의 설계값에 따라 상이할 수 있기 때문에 이를 적용할 수 있는 궤도의 질량 및 강성기여도 분석방법 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국안전학회지
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• 제29권3호
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• pp.72-78
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• 2014

The minimum thickness of long-span deck slab is proposed by checking the limit state according to the Korean highway bridge design code(limit state design). Both minimizing thickness and ensuring safety of deck slab are important design factors to increase a competitive price of the long span deck slabs. The required thicknesses for satisfying flexural capacity, preventing punching shear failure and limiting deflection were calculated by considering KL-510 load model which has increased total load compared to DB 24 from 432 kN to 510 kN. The results of the required thickness for various limit states were compared to propose the minimum thickness as a function of span length of deck slabs. The proposed minimum thickness is influenced by satisfying flexural capacity and limiting deflection. It turns out to be similar compared to the results of the previous study by ultimate strength design method even if the live load model was increased in total weights.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.7-14
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• 2011

본 연구는 프리스트레스 접속슬래브(PTAS: Post-Tensioned Approach Slab)가 환경하중을 받아 컬링할 때의 거동을 수치해석을 통해 적절히 분석하기 위하여 수행되었다. PTAS의 한쪽 단부가 교대에 힌지로 연결되는 부분을 해석 모형에 적합하게 포함시킬 수 있는 방법을 마련하였으며, 접속슬래브의 헌치 부분을 삭제한 단순 형상의 접속슬래브 모델의 사용성도 분석하였다. 개발한 모델을 이용하여 교대 뒤채움부 침하에 의한 접속슬래브의 컬링 응력 특성을 분석하였다. 연구 결과, PTAS의 단순화 힌지를 포함한 단순 형상 모델은 실제 형상 모델의 최대인장응력을 산출하기에 적합한 것을 알 수 있었다. 또한 컬업시에는 하부지반 침하가 없는 PTAS에서 최대인장응력이 도출되었으며, 컬다운 시에는 하부지반 침하가 진행된 PTAS에서 최대인장응력이 발생하므로 이러한 컬링 응력을 고려하여 설계를 수행하는 것이 적절할 것으로 분석되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권6호
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• pp.290-293
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• 2015

최근 사회기반시설물의 구조물 유지관리 분야의 관심이 높아짐에 따라 새로운 유지관리 공법 및 신소재에 관한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 그중에서도 유지관리의 주요 대상인 교량 유지관리에는 탄소섬유를 이용한 공법이 주목을 받고 있다. 탄소섬유시트(Carbon Fiber Sheet, 이하 CFS)는 이미 여러 연구자들이 국내에서도 재료시험 및 보강공법에 관한 연구를 진행하여 연구결과가 보고되고 있지만, 탄소섬유 스트랜드 시트(Carbon Fiber Strand Sheet, 이하 CFSS)는 최근 새롭게 개발된 재료로써 아직까지 국내에는 연구 성과가 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 CFSS를 RC 상판 공시체에 접착보강하여 내피로성을 평가하였다. 그 결과, 무보강 RC 상판 공시체에 비해 약 25.3배의 보강 효과가 확인되었고, CFS 접착보강 RC 상판 공시체에 비교하여 약 1.2배의 보강 효과가 확인되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.371-378
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• 2017

본 연구에서는 철근콘크리트 아치 데크의 정적재하실험을 통해 휨 거동을 평가하였다. 휨 실험은 길이 2.5 m, 폭 1.2 m, 중심단면 두께 100 mm, 단부단면 두께 160 mm의 실제 크기 프리캐스트 철근콘크리트 아치 데크의 정적재하 실험을 실시하였다. 실험결과는 극한설계강도에 비하여 약 1.74배 높은 하중을 견디는 것으로 관찰되었다. 반면, 실험체에는 구간에 따라 각각 다른 거동이 관찰되었다. 이러한 거동은 아치 데크와 이를 지지하는 반력대 사이에 일체거동이 이뤄지지 않은 이유로 인한 것으로 판단되었다. 그러므로 추후 연구에서는 반력대를 제외한 아치 데크의 정적재하 실험을 통해 정밀한 거동을 확인해야 할 것으로 사료된다. 실험결과를 종합하여 보면, 철근콘크리트 아치 데크는 일반형태의 바닥판에 비하여 우수한 구조적 이점을 통해 설계기준보다 높은 구조성능을 나타내었다. 이를 통해, 향후에는 장지간 바닥판으로써의 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권2호
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• pp.227-239
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• 2018

Integral abutment bridges (IABs) have no joint across the length of bridge and are therefore also known as jointless bridges. IABs have many advantages, such as structural integrity, efficiency, and stability. More importantly, IABs have proven to be have both low maintenance and construction costs. However, due to the restraints at both ends of the girder due to the absence of a gap (joint), special design considerations are required. For example, while replacing the deck slabs to extend the service life of the IAB, the buckling strength of the steel girder without a deck slab could be much smaller than the case with deck slab in place. With no deck slab, the addition of thermal expansion in the steel girders generates passive earth pressure from the abutment and if the applied axial force is greater than the buckling strength of the steel girders, buckling failure can occur. In this study, numerical simulations were performed to estimate the buckling strength of typical steel girders in IABs. The effects of girder length, the width of flange and thickness of flange, imperfection due to fabrication and construction errors on the buckling strengths of multiple and single girders in IABs are studied. The effect of girder spacing, span length ratio (for a three span girder) and self-weight effects on the buckling strength are also studied. For estimation of the reaction force of the abutment generated by the passive earth pressure of the soil, BA 42/96 (2003), PennDOT DM4 (2015) and the LTI proposed equations (2009) were used and the results obtained are compared with the buckling strength of the steel girders. Using the selected design equations and the results obtained from the numerical analysis, equations for preventing the buckling failure of steel girders during deck replacement for maintenance are presented.