• Structural Engineering and Mechanics
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• 제4권3호
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• pp.257-276
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• 1996

In North America, a large number of concrete old slab-on-steel girder bridges, classified noncomposite, were built without any mechanic connections. The stablizing effect due to slab/girder interface contact and friction on the steel girders was totally neglected in practice. Experimental results indicate that this effect can lead to a significant underestimation of the load-carrying capacity of these bridges. In this paper, the two major components-concrete slab and steel girders, are treat as two deformable bodies in contact. A finite element procedure with considering the effect of friction and contact for the analysis of concrete slab-on-steel girder bridges is presented. The interface friction phenomenon and finite element formulation are described using an updated configuration under large deformations to account for the influence of any possible kinematic motions on the interface boundary conditions. The constitutive model for frictional contact are considered as slip work-dependent to account for the irreversible nature of friction forces and degradation of interface shear resistance. The proposed procedure is further validated by experimental bridge models.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제8권1호
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• pp.85-102
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• 1999

With the advent of computer, the finite element method has become a most powerful numerical method for structural analysis. However, bridge designers are reluctant to use it in their designs because of its complex nature and its being time consuming in the preparation of the input data and analyzing the results. This paper describes the development of a computer based finite element model using the idea of eccentric beam elements for the analysis of slab-on-girder bridges. The proposed method is supported by a laboratory test using a reinforced concrete bridge model. Other bridge analytical schemes are also introduced and compared with the proposed method. The main aim of the comparison is to prove the effectiveness of the shell and eccentric beam modelling in the studies of lateral load distribution of slab-on-girder bridges. It is concluded that the proposed finite element method gives a closer to real idealization and its developed computer program, SHECAN, is also very simple to use. It is highly recommended to use it as an analytical tool for the design of slab-on-girder bridges.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.136-149
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• 2011

국내의 지형 특성으로 인해서 교량의 많은 부분이 슬래브교 형식이다. 차량이 대형화하고 교통량이 증가하면서 노후 슬래브교의 보강이 필요한 경우가 많다. 본 연구에서는 노후화된 슬래브교를 효과적으로 보강할 수 있는 외부 긴장재 보강공법을 제안하였다. 종방향 및 횡방향 외부 프리스트레싱을 이용한 네트형 보강법은 슬래브 중앙부의 처짐을 효과적으로 보강할 수 있는 방법이며, 하부공간을 침해하지 않으므로 실제 적용성이 뛰어나다. 실험을 통해서 제안한 보강법으로 인해서 향상되는 내하력의 크기를 검증하였다. 실험에서는 세 가지 서로 다른 하중조건에 대하여 처짐 및 변형률을 계측하여 보강의 효과를 비교, 분석하였다. 네트형 긴장재 보강 전후의 휨강성의 증가량은 재하 종류별로 30.7~107.3% 증가하였다. 보강 전후 처짐의 감소율은 27.6~52.2%에 달하였다. 종방향 및 횡방향 프리스트레싱으로 인한 네트형 보강법은 슬래브교의 중앙부 보강에 매우 효과적이며, 중앙에 집중되는 하중 뿐만 아니라 편기 재하되는 하중에 대해서도 유사한 보강효과가 있다. 또한 네트형 보강법은 필요에 따라 재긴장이 가능하므로 유지보수 및 사용성 측면에서 장점이라 할 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1875-1881
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• 2007

Deformations of bridge deck ends on abutments or on transition between bridge decks can cause extreme deformations on track. Especially, since slab track is fixed onto the bridge deck slab on concrete slab track-installed bridges, deformations of bridge deck ends directly affect the track behavior, and thus these interactions can bring about the premature failure of rail fastenings or other deteriorations to lower the serviceability. In this study, a foreign standard to evaluate forces on track components caused by the track-bridge interactions and the serviceability of bridge deck ends is investigated, and for the real bridges, the serviceability of bridge deck ends according to several parameters of bridge and track is analyzed. It is found that arrangements and spring coefficients of bridge bearings, as well as distance between bridge bearing and last rail support, support spacings, rail support spring coefficient, are very important parameters.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.9-15
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• 2010

In this paper, A reinforced concrete slab bridges is analyzed by the composite laminates theory. Both the geometry and the material of the cross section of the reinforced concrete slab bridge are considered symmetrical with respect to the mid-surface so that the bending extension coupling stiffness, Bij = 0, and D16 = D26 = 0. Each longitudinal and transverse steel layer is regarded as a lamina, and material constants of each lamina is calculated by the use of rule of mixture. This slab with simple support is under uniformly distributed vertical and axial loads. In this paper, the finite difference method and specially orthotropic laminates theory are used for analysis. The result of specially orthotropic laminates theory analysis is modified to obtain the solution of the beam analysis. The result of this paper can be used for reinforced concrete slab analysis by the engineers with undergraduate study in near future.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.396-401
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• 2003

For a realistic and reasonable determination of condition and status, assessment system should include load modeling for the loads acting on slab bridges due to traffic loads, evaluation system for fatigue, and determination of remaining service life. The purpose of the present study is to develop a realistic expert system which can estimate reasonably the fatigue and service life of slab bridges, based on the load models that are derived from the traffic loads.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.455-464
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• 2013

남북한이 상이한 사회적 규범체계 하에 분단국가로 장기화될수록, 건설기술에 대한 이론적 기술적 차이가 많이 발생하게 된다. 따라서 남북한이 화해의 국면에서 상호 교류시, 공동으로 사용하는 철근콘크리트 도로교의 성능수준도 명확히 차이가 발생한다. 이에 본 연구는 북한의 철근콘크리트 도로교 설계기준과 관련된 자료를 면밀히 비교 분석하고, 철근콘크리트 슬래브교에 대한 표준설계 제원과 사례를 토대로 구조해석을 수행했다. 특히 남북한의 설계트럭하중에 대하여 활하중 영향을 분석함으로써, 북한의 철근콘크리트 슬래브교에 대한 수준을 추정하였고, 이를통해 통행에 대한 안전성을 사전에 검토할 수 있도록 기초 연구를 수행하였다. 따라서 향후 남북한이 화해국면에 접어들어 교류가 활발히 진행되거나, 더 나아가 통일국가로 준비하는 단계에서, 공통의 철근콘크리트 도로교 설계기준을 작성하는데 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.169-178
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• 2010

본 연구에서는 RC 중공슬래브교의 내하력을 향상시키기 위한 외부 프리스트레싱을 이용한 보강에 있어서 마이크로 유전알고리즘(${\mu}$-GA)을 이용한 최적보강방법을 제시하였다. 최적보강을 위한 보강 유형으로 Queen-post 유형과 King-post 유형이 고려되었다. 마이크로 유전알고리즘을 이용하여 RC 중공슬래브교의 최적보강을 위한 보강 유형과 편향재, 긴장재 면적, 필요한 앵커 개수 등을 산정 하였다. 목적함수는 보강에 사용된 긴장재와 강재비용을 무차원화하여 구성하였으며, 제약조건은 교량과 앵커설계를 위한 시방서 내용을 고려하여 형성하였다. RC 중공슬래브교의 보강설계를 실시한 후 그 결과를 분석하여 제안된 방법의 타당성을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.17-24
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• 1992

철근(鐵筋)콘크리트 슬래브교(橋) 설계시(設計時) 교각(橋脚)을 T형 및 ${\Pi}$형식으로 취하는 것보다 기둥만으로 슬래브를 직접 지지(支持)하도록 함으로써 유효공간(有效空間) 확보 뿐만 아니라 슬래브 자체(自體)의 내하력(耐荷力)을 이용함으로써 구조적(構造的)인 효율측면(效率側面)에도 유리하다. 그러나 기둥으로 지지된 슬래브교의 설계를 위한 휨모멘트계산은 아직 체계화(體系化)되어 있지 않은 상태이다. 중간지지점(中間支持點)의 종방향(縱方向) 최대휨모멘트를 유효폭개념(有效幅槪念)을 적용하여 가상지간(假像支間)을 이용한 단순보해석으로 간단히 구할 수 있는 방법(方法)에 대하여 연구하고 유효폭을 수식화(數式化)하였다. 주요변수(主要變數)는 지간(支間), 교폭(橋幅), 슬래브 두께 및 기둥단면(斷面)으로 하고 유한요소법(有限要素法)을 이용하여 단면력(斷面力)의 변화를 조사하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.257-264
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• 2002

This study presents a life-cycle cost (LCC) effectiveness of a concrete with lightweight aggregate. A number of researchers have made their efforts to develop a lightweight concrete, since it is difficult to apply conventional concrete using general aggregate to heavy self-weight structures such as long span bridges. In this study, an optimum design for minimizing the life-cycle cost of concrete slab bridges is performed to evaluate the life cycle cost effectiveness of the lightweight concrete relative to conventional one from the standpoint of the value engineering. The data of physical properties for new concrete can be obtained from basic experimental researches. The material properties of conventional one are acquired by various reports. This study presents a LCC effectiveness of newly developed concrete, which is made by artificial lightweight aggregate. A number of researchers have made their efforts to develop a lightweight concrete, since it is difficult to apply conventional concrete using general aggregate to heavy self-weight structures such as long span bridges. From the results of the numerical investigation, it may be positively stated that the new concrete lead to, the longer span length, the more economical slab bridges compared with structures using general concrete.