• Steel and Composite Structures
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• 제38권6호
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• pp.657-670
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• 2021

This paper presents a designing method for enhancing fire resistance of steel box bridge girders (closed steel box bridge girder supporting a thin concrete slab) through taking into account such parameters namely; fire severity, type of longitudinal stiffeners (I, L, and T shaped), and number of longitudinal stiffeners. A validated 3-D finite element model, developed through the computer program ANSYS, is utilized to go over the fire response of a typical steel box bridge girder using the transient thermo-structural analysis method. Results from the numerical analysis show that fire severity and type of longitudinal stiffeners welded on bottom flange have significant influence on fire resistance of steel box bridge girders. T shaped longitudinal stiffeners applied on bottom flange can highly prevent collapse of steel box bridge girders towards the end of fire exposure. Increase of longitudinal stiffeners on bottom flange and web can slightly enhance fire resistance of steel box bridge girders. Rate of deflection-based criterion can be reliable to evaluate fire resistance of steel box bridge girders in most fire exposure cases. Thus, T shaped longitudinal stiffeners on bottom flange incorporated into bridge fire-resistance design can significantly enhance fire resistance of steel box bridge girders.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1439-1449
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• 2007

The challenging aspect of CWR (continuous welded rail) is the additional axial forces in rails, mainly due to the thermal expansion of steel plate girder and rail itself. It has been found that these axial forces are proportional to girder length, total bridge length and bolt tightening forces. Also these forces are dependent to girder support conditions, types of bearings and their arrangements. With CWR, the authors' previous studies show that performance improvements like noise reduce, fatigue resistances and bearing durability increment can be expected. In addition to these effects, secondary effects due to the semi integral behavior between rail and bridge girder also can be expected. Special bearings which can reduce the absolute maximum axial forces have been developed, and applied to real 100m span bridge. The performance improvements were verified through site measurements and numerical analysis. The purpose of this study is to confirm the expected performance improvement aspects of steel plate girder bridges with CWR. To verify these aspects, girder stiffness changes, rail axial force changes, girder displacements and noise level were thoroughly measured and compared.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제8권3호통권28호
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• pp.117-125
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• 1996

The stress patterns of vertical stiffener of plate girder bridge were examined by existing data of actual measurement stress for steel bridges and the structural details of vertical stiffener of plate girder bridge having seeked rationalization and abbreviation were investigated by 1/2 bridge model. As the results, the out-of-plane stress occur in the upper parts of vertical stiffner and fatigue cracks by the action of alternative stress is apt to occur in web plate of lower parts vertical stiffener. Also, the gap between lower parts of vertical stiffner and lower flange of plate girder bridge seeking rationalization and abbreviation is effective to adopt 100mm.

• 한국안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.82-89
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• 2009

Unlike concrete bridge, steel bridge resists external force by forming thin plate. Thus, because steel girder bridge has big slenderness ratio, buckling is a major design factor. Plate girder consists of flange and web plate. Because of economic views, web plate that resists shear forces is made by more thinner plate. Thus, web plate has much risk for buckling. The objective of this study is to analyze the buckling behaviors of plate girder and to present the proper reinforcement location of longitudinal stiffeners. Various parametric study according to the change of web height, transverse stiffeners and load condition are examined.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권5호
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• pp.549-559
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• 2017

As few multi-tower single-box multi-cell cable-stayed bridges with corrugated steel webs have been built, analysis is mostly achieved by combining single-girder model, beam grillage model and solid model in support of the design. However, such analysis methods usually suffer from major limitations in terms of the engineering applications: single-girder model fails to account for spatial effect such as shear lag effect of the box girder and the relevant effective girder width and eccentric load coefficient; owing to the approximation in the principle equivalence, the plane grillage model cannot accurately capture shear stress distribution and local stress state in both top and bottom flange of composite box girder; and solid model is difficult to be practically combined with the overall calculation. The usual effective width method fails to provide a uniform and accurate "effective length" (and the codes fail to provide a unified design approach at those circumstance) considering different shear lag effects resulting from dead load, prestress and cable tension in the construction. Therefore, a novel spatial grid model has been developed to account for shear lag effect. The theoretical principle of the proposed spatial grid model has been elaborated along with the relevant illustrations of modeling parameters of composite box girder with corrugated steel webs. Then typical transverse and longitudinal shear lag coefficient distribution pattern at the side-span and mid-span key cross sections have been analyzed and summarized to provide reference for similar bridges. The effectiveness and accuracy of spatial grid analysis methods has been finally validated through a practical cable-stayed bridge.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.321-329
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• 2003

본 연구는 일반 강합성 교량에 프리스트레스를 도입하는 연구로서, 바닥판 콘크리트의 단면을 유효하게 사용하기 위한 해석 및 실험적 연구를 수행하였다. 해석적 연구를 통해서 프리스트레스 도입 방법을 결정하였고, 실험적 연구를 통해서 프리스트레스를 도입한 강합성형 교량의 교축 방향의 거동을 검토하였다. 해석 및 실험을 위한 대상 교량은 2경간 연속 강합성형 교량이다. 결정된프리스트레스 도입 방법은 두 가지로 대별되는데, 첫 번째는 내부 지점부 바닥판 콘크리트에 프리스트레스를 도입하는 것이고, 두 번째는 지점부 강박스 하부 플랜지에 프리스트레스를 도입하는 것이다. 실험을 위한 강합성형 교량의 모형시험체는 실제교량을 상사한 모델이다. 모형시험체는 내부 지점부 바닥판 콘크리트에 적절한 압축력이 도입되도록 시공순서를 고려하여 제작되었다. 모형시험체의 실험결과에 의하면, 프리스트레스를 도입한 강합성형 교량은 일반 강합성형 교량에 비하여 내구성이 우수함을 알 수 있었다. 즉 설계 활하중의 증가, 내부 지점부 바닥판 콘크리트 인장응력의 감소, 그리고 처짐의 감소 등과 같은 현상들을 관찰할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.41-42
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• 2010

최근 강구조 형식에 상단부가 강재로 구속된 콘크리트로 이루어진 획기적인 교량형식인 S.B합성거더가 개발된 바 있다. S.B합성거더는 강재로 구속된 콘크리트가 압축력을 받아 강성이 높고 강재의 좌굴에 대한 저항력을 증강시키며 압축부가 강재대신 콘크리트로 일부 대체되어 강재소요량이 적어 경제적인 강-콘크리트 합성 구조이다. 본 논문에서는 최근 개발된 S.B 합성거더의 특징을 조사하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.554-562
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• 2007

22mm까지의 두께를 갖는 HR Plate의 사용량을 증대시키기 위해서는 HR Plate가 강교량의 주부재를 포함한 모든 부재에 적용되는 것이 요망되어진다. 본 연구에서는 HR Plate의 적용가능 폭을 갖는 경량전철 협폭 박스거더의 가능성을 검토하였다. 빔요소와 플레이트 요소를 적용한 15개 경량전철 교량 모델들에 대해 풀모델링과 서부모델링을 적용하여 전산 구조해석을 수행하였다. 해석결과 HR Plates의 협폭박스거더는 경량전철에 적용될 수 있다는 것을 확인하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.30-37
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• 2013

It is same such as the provision of shear buckling strength of steel composite box girder web panel and plate girder web panel in Korea Highway Bridge Design Standards(2012). But the web panel of steel composite box girder is different from the web of plate girder in that the upper slab and lower flange are connected to the web. So a different shear behavior of the girders is expected. In this study, To calculate a reasonable elastic shear buckling strength of steel composite box girder web panel, ABAQUS program was used. The results from F.E.A and previous studies are compared. It is shown that the web shear buckling strength of steel composite box girder of Korea Highway Bridge Design Standards(2012) is the most conservative.

• 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.