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강박스거더교 가로보 니브레이스(Knee Brace)의 보강효과
길흥배,장갑철,강상규,이일근,Gil, Heung Bae,Jang, Gab Chul,Kang, Sang Gyu,Lee, Il Keun 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 A Vol.29 No.3A
최근 강박스거더교량 가로보와 박스거더 연결부에 니브레이스(Knee-brace) 설치가 일반화 되어있다. 니브레이스는 가로보-박스거더 연결부의 응력완화 및 횡변형 방지를 목적으로 설치되는 보강재나, 구조적 보강효과에 대해서는 아직 명확하지 않다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 니브레이스의 보강효과를 검토하였다. 가로보-박스거더 높이비와 니브레이스 유무를 변수로한 구조해석을 통하여 부재별 응력흐름, 응력수준과 가로보 처짐을 검토하였다. 그리고 수치해석결과의 비교를 통하여 니브레이스의 보강효과를 평가하였다. 유한요소해석 결과는 니브레이스가 박스거더-가로보 연결부의 보강재로서 응력완화 및 구조적 보강효과가 매우 낮음을 보이고 있다. Recently, a knee brace is usually installed in connection between cross-beam and main-girder of steel box-girder bridges. The knee brace is installed as a structural stiffener and mainly aims to relieve stress at joints and to prevent main-girder from lateral deformation. However, research on the knee brace is insufficient to obviously evaluate the necessity. The stiffened effect of knee brace is determined by using finite element analyses. Stress distribution, stress level of members and deflection of the cross-beam are evaluated by parametric FE analysis for the installation of knee brace and the depth ratio of cross-beam/steel box girder. It is seen from comparison of numerical analysis results that the knee brace installed in cross-beam of steel boxgirders bridges is not efficient as a structural stiffener with respect to stress relief and stiffened effect.
마찰복원형 지진격리장치가 설치된 케이블교량의 성능 기반 내진설계법 개선(II-내진설계 절차 제안)
길흥배,박선규,한경봉,윤완석,Gil, Heungbae,Park, Sun Kyu,Han, Kyoung Bong,Yoon, Wan Seok 한국지진공학회 2020 한국지진공학회논문집 Vol.24 No.4
In a previous paper, ambient vibration tests were conducted on a cable stayed bridge with resilient-friction base isolation systems (R-FBI) to extract the dynamic characteristics of the bridge and compare the results with a seismic analysis model. In this paper, a nonlinear seismic analysis model was established for analysis of the bridge to compare the difference in seismic responses between nonlinear time history analysis and multi-mode spectral analysis methods in the seismic design phase of cable supported bridges. Through these studies, it was confirmed that the seismic design procedures of the "Korean Highway Bridge Design Code (Limit State Design) for Cable Supported Bridges" is not suitable for cable supported bridges installed with R-FBI. Therefore, to reflect the actual dynamic characteristics of the R-FBI installed on cable-supported bridges, an improved seismic design procedure is proposed that applies the seismic analysis method differently depending on the seismic isolation effect of the R-FBI for each seismic performance level.
길흥배,배창규,강상규,Gil, Heung Bae,Pae, Chang Kyu,Kang, Sang Gyu 한국강구조학회 2005 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.17 No.5
원곡선교의 거동은 일반적인 직선교보다 복잡하여 교량의 해석 및 설계와 시공에 있어서 많은 주의를 요한다. 곡선교의 설계에는 일반적인 구조해석 프로그램이나 전용 프로그램에 의한 격자 해석이 주로 이용되는데 이들 해석 프로그램의 결과와 실제 곡선 교량의 거동에 대한 정합성을 비교 검토한 연구는 국내에서 아직까지 이뤄지지 않았다. 본 연구에서는 두 개의 교량-단경간 교량과 3경간 연속교-을 대상으로 현장 계측 및 범용 구조해석 프로그램과 3차원 정밀 해석 프로그램을 이용한 해석을 실시하여 곡선교의 거동에 대한 연구와 현 설계 방법에 대한 검증을 실시하였다. 공정별 계측과 해석 결과는 서로 정량적인 차이를 보이고 있지만 정성적으로는 유사한 관계를 가지고 있었다. 플랜지의 횡 방향에 대한 응력의 변화가 관찰되었고, 격자 해석 모델이 3차원 정밀 해석 모델보다 보수 측의 해석 결과를 갖는 것으로 나타났다. The behavior of steel curved bridges is more complicated than straight bridges, thus the analysis, design and construction process of curved bridges require much more attention. In design of curved bridges, the grillage analysis using general structural analysis program or special program is mainly used. Comparative study in coherence between these analytical results and actual behavior of curved bridges has been rarely conducted. To study the behaviour of curved bridges and verify the current design method, field measurements and analyses using general structural analysis program and 3-D refined analysis program were carried out for simple and continuous bridges in this study. The study focused on the behavior of curved steel bridges during construction. Measured and analytical results had quantitative difference mutually, but there were qualitatively similar. Stress variations in transverse direction of flange were observed and grillage analysis models yielded more conservative values than 3-D refined analysis models.
길흥배,강상규,조준상,Gil, Heungbae,Kang, Sang Gyu,Cho, Jun Sang 한국강구조학회 2008 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.20 No.1
강재 박스거더교의 바닥틀을 구성하며, 바닥판의 활하중과 고정하중을 지지하는 가로보와 세로보의 설계 합리화를 위한 연구가 수행되었다. 가로보는 일반 거더교의 수직 브레이싱 규정을 근거로 6m 이하의 간격으로 조밀하게 배치되며, 세로보는 가로보 사이에 배치된다. 또한 가로보와 세로보는 바닥판과 슬래브 앵커로 연결되지만, 허용응력은 횡비틀림좌굴의 발생을 고려하여 보수적으로 결정 된다. 강박스거더교의 경제성을 도모하고 가설 및 유지관리시의 편의성을 증진시키기 위하여 가로보의 간격을 10m로 증가시켜 세로보와 가로보 의 단면 및 이음부 설계에 대해 검토하였다. 세로보의 지간이 증가함에 따라 응력이 증가하여 고강도의 강재를 사용해야 하지만, 제작 및 유지관리면에서 세로보의 지간을 증가시키는 것이 바람직하며, 경제적으로도 유리할 것으로 판단된다. 바닥판과 세로보 및 가로보의 부착 강도를 충분히 확보하기 위해서는 기존에 사용되고 있는 슬래브 앵커 보다는 전단연결재를 활용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. This research carried out to optimize crossbeams and stringers of steel box girder bridges, which are parts of floor system and support loading from the bridge deck. In the current design practice, the crossbeam is densely deployed with a spacing of 6 meters, and the stringer is placed between the crossbeams. The crossbeams and stringer are connected to the deck through slab anchors but the allowable stress of the compression flange is determined by the lateral-torsional buckling. To increase economic efficiency of the steel box girder bridges. the increased spacing of the crossbeam was studied. The study shows that the spacing can be increased up to 10 meters. However, higher strength steel plates are necessary. Shear studs rather than slab anchors are also recommended to prevent lateral-torsional buckling strength of the crossbeams and stringer.