• 제목/요약/키워드: span length

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FSM 공법 PSC 박스 거더교의 최적설계에 관한 연구 (Research on the Optimum Design for PSC Box Girder Bridges Using the Full Staging Method)

  • 김기욱;박문호;장준호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.159-167
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    • 2004
  • 본 연구는 최적설계 프로그램에 의해 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하고 이를 다양한 교량 형식에 적용하여 적정 형고비 Span Length to Girder Depth와 교폭에 따른 적정 셀(cell )수를 검토하고 최적설계의 필요성을 알리는데 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는것을 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powell's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 Gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다. 그리고 설계변수의 수렴성과 셀수 지간장 차선수별 최적비용의 상관관계를 도출하였다.

저상굴절차량의 주행에 따른 파이프트러스교의 충격계수 산정 (Evaluation of Impact Factor on Pipe-truss Bridges According to Driving Bimodal Tram)

  • 김희주;전명일;황원섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.45-52
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    • 2010
  • 본 논문에서는 새로운 차량의 도입으로 건설되는 신형식 교량의 동적거동을 확인하기 위해 상용 유한요소 프로그램을 이용하여 해석을 실시하여 충격계수를 산정하였으며, 국내뿐만 아니라 각국에서 적용되고 있는 충격계수에 관한 설계기준을 조사하여 비교 검토하였다. 연구에서 제시되어진 교량형식은 파이프트러스 형식으로 각각 34m, 44m, 54m로 모델링하였으며 각각의 지간길이에 따른 충격계수의 영향을 산정하였다. 차량모델은 실제 교량 위를 통과하는 2축과 3축 저상굴절차량과 박영석(1997)이 제시한 147kN 덤프트럭 모델을 적용하였으며, 각 차량별로 10km/h~100km/h까지의 속도대역에 따른 충격계수를 산정하여 이에 따른 영향을 검토하였다. 또한 차량 및 지간길이에 따라 산정되어진 지간 중앙에서의 충격계수를 바탕으로 우리나라 및 외국의 설계규정과 비교 검토하였다.

철도교량형식의 경간에 따른 형고 및 공사비 비교연구 (Comparison of Girder Height and Construction Cost by Span in Various Types of Railway Bridge)

  • 이태규;어성욱
    • 한국철도학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.471-476
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    • 2008
  • 일반철도 및 고속철도를 포함한 철도교량의 상부구조로 현재 우리나라에서 주로 사용되고 있는 교량형식은 크게 박스 거더교와 I형 거더교로 구분된다. 박스 거더교는 동적 거동에 패한 안전성이 우수하기 때문에 주로 고속철도 교량으로 많이 사용된다. 1형 거더교는 일반철도 교량으로 주로 사용되며, 일반 PSC 거더교 형태와 철골 철근콘크리트로 합성화된 구조인 프리플렉스 거더교의 형태로 크게 구분되고 또한 새로운 형식도 지속적으로 개발 되고 있는 추세에 있다. 본 연구에서는 현행 철도교설계기준에 의거하여 각 형석별로 경간장에 따라 거더 설계를 실시하여 적절한 형고를 분석하며, 개략적인 교량가설 공사비를 산출하여 사용 경간장에 따른 구조적 효율성 및 경제성을 비교분석하였다. 이에 따른 비교분석을 수행한 결과, 구조적 효율성의 측면에서는 프리플렉스 거더교 형태의 교량이 경간장에 따른 형고는 가장 갖은 것으로 나타났으며, 가설 공사비의 측면에서는 일반 PSC 거더교 형태의 교량이 가장 경제적인 것으로 평가되었다.

Load and Deflection Recovery Capacities of PSC Girder with Unbonded PS H-Type Steel

  • Kim, Jong Wook;Kim, Jang-Ho Jay;Kim, Tae-Kyun;Lee, Tae Hee;Yang, Dal Hun
    • 국제강구조저널
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    • 제18권4호
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    • pp.1336-1349
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    • 2018
  • Generally, a precast prestressed concrete (PSC) beam is used as girders for short-to-medium span (less than 30 m) bridges due to the advantages of simple design and construction, reduction of construction budget, maintenance convenience. In order to increase the span length beyond 50 m of precast PSC girder, PSC hollow box girder with unbonded prestressed H-type steel beam placed at the compressive region is proposed. The unbonded compressive prestressing in the H-type steel beams in the girder is made to recover plastic deflection of PSC girder when the pre-stressing is released. Also, the H-steel beams allow minimization of depth-to-length ratio of the girder by reducing the compressive region of the cross-section, thereby reducing the weight of the girder. A quasi-static 3-point bending test with 4 different loading steps is performed to verify safety and plastic deflection recovery of the girder. The experimental results showed that the maximum applied load exceeded the maximum design load and most of the plastic deflection was recovered when the compressive prestressing of H-type steel beams is released. Also using prestressed H-type steel as compression reinforcements in the upper part of cross section, repair and restoration difficulty and cost of PSC girders should be significantly reduced. The study result and analysis are discussed in detail in the paper.

2개의 H형강이 합성된 가설교량 상부구조의 구조거동 평가 (Estimation of Structural Behavior of the Long Span Temporary Bridge Superstructure Stiffened by Composite Double H-beam)

  • 이승용;박영훈;박상현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.1-11
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    • 2013
  • 본 논문에서는 가설교량의 지간장 증대를 위하여 중앙부 주거더 H형강 상단에 작은 H형강을 보강하고, 지점부 주거더 H형강 하단에 강판을 합성시킨 가설교량을 설계 및 시공하여 현장재하시험으로 실 거동을 분석하고, 해석적 전단좌굴강도와 비선형 거동을 일반 가설교량과 비교 평가하였다. 그 결과, 현장재하시험에 의하여 제안된 가설교량의 실제 거동이 설계 과정에서 고려된 거동과 일치하는 것으로 나타났으며, 본 연구의 설계조건에 있어서 제안한 가설교량의 해석적 전단좌굴강도가 일반 가설교량의 전단좌굴강도보다 약 40% 정도 높은 것으로 분석되었다. 또한 제안된 가설교량의 해석적 극한강도는 일반 가설교량 보다 높은 것으로 평가되어 현장여건의 필요에 의해 제안한 가설교량을 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

장지간 지중강판 박스컬버트의 휨모멘트 식 (Moment Equations for Long-Span Soil-Steel Box Culverts)

  • 최동호;이승재;김남기
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.55-68
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    • 2006
  • 본 논문은 CHBDC(2000)에서 적용중인 지간 8m까지 사용 가능한 지중강판 박스컬버트의 휨모멘트 설계식을 연구하였다. 3단계의 시공과정(최소 토피고까지의 뒷채움, 토피고까지의 뒷채움, 활하중 재하)을 고려하고 대골형 파형강판을 사용하여 지간 3m~12m에 해당하는 지중강판 박스컬버트의 수치해석을 수행하였다. 휨모멘트 계산식은 지간, 토피고 뒷채움 흙 같은 다양한 설계변수를 고려한 수치해석 결과를 토대로 새롭게 제안되었다. 또한, CHBDC(2000)의 휨모멘트식에서 새롭게 제안된 계산식의 타당성은 기존의 계산식과 수치해석결과와 비교하여 평가 되었다. 기존의 CHBDC(2000)의 식으로 구한 모멘트는 지간 8m이하에서 수치해석 결과와 잘 일치하지만, 지간 8m이상에서는 과소평가 되었다. 반면에, 제안된 식으로 산정한 모멘트는 지간 3~12m까지 수치해석 결과와 잘 일치하였다.

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Non-Midway OPC를 추가한 분산 제어 광전송 링크 (Dispersion-Managed Optical Transmission Link Adding of Non-Midway OPC)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.408-414
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    • 2020
  • 장거리 대용량 파장 분할 다중 (WDM; wavelength division multipled) 전송 링크에 광 위상 공액기를 적용하는 경우에 갖게 되는 한계를 극복하기 위한 방법을 살펴보았다. 광전송 링크는 단일 모드 광섬유를 갖는 중계 구간에 분산 보상 광섬유를 삽입한 분산 제어 (DM; dispersion management)를 기본 구조로 하였고 이 전송 링크의 적당한 곳에 광 위상 공액기를 추가하였다. 제안된 위치에 존재하는 광 위상 공액기를 갖는 광전송 링크에서 파장 분할 다중 채널의 입사 전력에 따른 최대 중계 구간의 수를 도출하고 비교 분석하였다. 광 위상 공액기가 전체 전송로 중간에서 벗어날수록 파장 분할 다중 채널의 보상 효과가 줄어들지만 광 위상 공액기 위치에 따라 중계 구간 당 잉여 분산 (RDPS; residual dispersion per span)을 적절히 선택하고, 전송로의 전체 잉여 분산을 결정하는 중계 구간을 적절히 선택하면 감소하는 보상 정도를 개선할 수 있다는 것을 확인하였다.

전송 반 구획에서만 중계 구간 당 분산이 랜덤하게 분포하는 광 링크에서의 WDM 신호의 성능 (Performance of WDM Signals in Optical Links with Random Distribution of Residual Dispersion Per Span only in Half Transmission Section of Total Length)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.440-448
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    • 2012
  • 그룹 속도 분산 (GVD; group velocity dispersion)과 비선형 효과의 상호 작용에 의해 왜곡되는 파장 분할 다중 (WDM; wavelength division multiplexing) 신호를 보상하기 위해 광 위상 공액기 (OPC; optical phase conjugator)와 분사 제어 (DM; dispersion management)가 적용된 광전송 링크에서의 전체 잉여 분산 (NRD; net residual dispersion)의 최적치와 유효 입사 전력 범위를 도출하였다. 실제 광전송 시스템의 융통적 설계를 위해 한 쪽 반 전송 구획에서의 단일 모드 광섬유 (SMF; single mode fiber) 중계 구간(span) 당 잉여 분산 (RDPS; residual dispersion per span)이 랜덤하게 분포하는 광전송 링크를 고려하였다. precompensation으로 전체 분산을 조절하는 링크의 최적 NRD는 10 ps/nm이고 이 경우 유효 입사 전력 범위는 -8~1 dBm인 것을 확인하였다. 또한 postcompensation으로 전체 분산을 조절하는 링크의 최적 NRD는 -10 ps/nm이고, 유효 입사 전력 범위는 -7.5~1 dBm인 것을 확인하였다.

대공간 구조형식 분류체계에 관한 연구 (A Research on the Classified Structural System in Long-Span Structures)

  • 양재혁
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.81-92
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    • 2002
  • The objective of this paper is to help to make decision of the appropriate structural types in long span structured building due to range of span. For the intention, based on 7 forces of structural element, it is analized the relationships among 6 configurations of structural element(d/1), 25 structural types, 4 materials, and span-length known with 186 sample from 1850 to 1996. 1) bending forces: $club(1/100{\sim}1/10),\;plate(1/100{\sim}1/10),\;rahmen(steel,\;10{\sim}24m)\;simple\;beam(PC,\;10{\sim}35m)$ 2) shearing forces: $shell(1/100{\sim}1/1000)\;hyperbolic\;paraboloids(RC,25{\sim}97m)$ 3) shearing+bending forces: plate, folded $plate(RC21{\sim}59m)$ 4) compression axial forces: club, $arch(RC,\;32{\sim}65m)$ 5) compression+tension forces: shell, braced dome $shell(RC,\;40{\sim}201m),\;vault\;shell(RC,\;16{\sim}103m)$ 6) compression+tension axial forces: $rod(1/1000{\sim}1/100)$, cable(below 1/1000)+rod, coble+rod+membrane(below 1/1000), planar $truss(steel,\;31{\sim}134m),\;arch\;truss(31{\sim}135m),\;horizontal\;spaceframe(29{\sim}10\;8m),\;portal\;frame(39{\sim}55m),\;domical\;space\;truss(44{\sim}222m),\;framed\;\;membrane(45{\sim}110m),\;hybrid\;\;membrane\;(42{\sim}256m)$ 7) tension forces: cable, membrane, $suspension(60{\sim}150m),\;cable\;\;beam(40{\sim}130m),\;tensile\;membrane(42{\sim}136m),\;cable\;-slayed(25{\sim}90m),\;suspension\;membrane(24{\sim}97m),\;single\;layer\;pneumatic\;structure(45{\sim}231m),\;double\;layer\;pneumatic\;structures(30{\sim}44m)$

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Statistical characteristics of sustained wind environment for a long-span bridge based on long-term field measurement data

  • Ding, Youliang;Zhou, Guangdong;Li, Aiqun;Deng, Yang
    • Wind and Structures
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    • 제17권1호
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    • pp.43-68
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    • 2013
  • The fluctuating wind induced vibration is one of the most important factors which has been taken into account in the design of long-span bridge due to the low stiffness and low natural frequency. Field measurement characteristics of sustained wind on structure site can provide accurate wind load parameters for wind field simulation and structural wind resistance design. As a suspension bridge with 1490 m main span, the Runyang Suspension Bridge (RSB) has high sensitivity to fluctuating wind. The simultaneous and continuously wind environment field measurement both in mid-span and on tower top is executed from 2005 up to now by the structural health monitoring system installed on this bridge. Based on the recorded data, the wind characteristic parameters, including mean wind speed, wind direction, the turbulence intensity, the gust factors, the turbulence integral length, power spectrum and spatial correlation, are analyzed in detail and the coherence functions of those parameters are evaluated using statistical method in this paper. The results indicate that, the turbulence component of sustain wind is larger than extremely strong winds although its mean wind speed is smaller; the correlation between turbulence parameters is obvious; the power spectrum is special and not accord with the Simiu spectrum and von Karman spectrum. Results obtained in this study can be used to evaluate the long term reliability of the Runyang Suspension Bridge and provide reference values for wind resistant design of other structures in this region.