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문지호(Moon Jiho),윤기용(Yoon Ki-Yong),이태형(Lee Tae-Hyung),이학은(Lee Hak-Eun) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 A Vol.29 No.2A
본 연구에서는 포물선 아치의 횡-비틂 좌굴 강도에 관한 연구를 수행하였다. 포물선 아치는 아치의 중립축을 따라 곡률이 변하므로 일정한 곡률을 갖는 원형 아치의 경우보다 횡-비틂 좌굴 강도식을 유도하는 것이 복잡하며, 이에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 ?의 효과를 고려하여 변곡률을 갖는 아치의 횡-비틂 좌굴식을 유도하고 포물선 아치의 좌굴 강도를 계산하기 위하여 유한차분법을 이용한 수치해법을 제안하였다. 이러한 수치해법은 기존 연구자 및 유한요소해석 결과와 비교하였으며, 그 타당성을 검증하였다. 마지막으로 변수해석을 수행하여 라이즈비의 영향에 따른 원형과 포물선 아치의 횡-비틂 좌굴 강도를 비교ㆍ분석하였다. The lateral-torsional buckling strengths of the parabolic arches are investigated in this study. The curvatures of a parabolic arch vary along the center line of the arch. Thus, the problem is much more complicated comparing that of arches with constant curvature such as circular arches. Moreover, most of previous studies are limited to the circular arches. In this study, lateral-torsional buckling equations are derived for the arches with varying curvatures considering the warping effects. To obtain the buckling strength of parabolic arches, numerical solutions based on the finite difference technique are provided. The numerical solutions are compared with the those of previous researchers and finite element analyses. Then, the lateral-torsional strengths of parabolic arches are successfully verified. Finally, comparison study of critical buckling loads of parabolic arches with those of circular arches for the various rise to span ratios are discussed.
부분 매입형 원형 CFST 교각-코핑부 연결부 휨거동의 실험적 평가
문지호(Jiho Moon),이학은(Hak-Eun Lee) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.10
원형 콘크리트 충전 강관(Concrete-Filled Steel Tube: CFST)은 외부강관에 의하여 충전 콘크리트가 구속되어 콘크리트가 삼축 응력 상태에 놓이게 되고, 외부 강관의 좌굴을 억제하여 강도 및 연성의 증가를 가져온다 따라서, CFST 교각은 고지진 지역에 적합하다. 하지만 CFST 교각은 잘 사용되고 있지 않으며, 이러한 이유는 일부 CFST와 기초 혹은 코핑부의 연결부에 대한 연구가 부족하기 때문이다. 최근에 기존 연구자들에 의하여 CFST 교각과 기초를 연결하는 매입형 연결부에 대한 연구가 진행 되었으나, 이러한 연결부가 CFST 교각과 코핑부에 적합한지는 의문이다. 본 연구에서는 급속 시공이 가능한 CFST 교각-코핑 연결부를 제안하였으며, 실험 연구를 통하여 휨성능을 평가하였다. 실험결과, 새롭게 제안된 CFST 교각-코핑부 연결부는 고정 지점으로 작용할 수 있음을 확인하였으며, 연성 또한 좋은 것으로 나타났다. The concrete infill of circular CFST (Concrete-Filled Steel Tube) is confined by the steel tube, which results in tri-axial state of compression of the concrete. Also, the concrete infill restrains local and global buckling of the steel tube, and thereby increases the strength and deformation capacity. Thus, CFST is suitable for high seismic region. However, CFSTs are not used frequently in civil engineering practice, especially for bridge pier. This is partially resulted from limited research has focused on the CFST pier connections. Recently, the embedded CFST-to-foundation connection was developed by previous researchers. However, it is doubtful this connection details is appropriate for CFST-to-coping connection, and the study for connection details of CFST-to-coping is still needed. In this study, a new type of partially embedded CFST-to-coping connection, which is suitable for rapid construction, was suggested and its flexural behavior was evaluated through a series of experimental study. From the results, it was found that the proposed connection details behave as a fixed connection and it showed good ductility as well.
문지호(Moon Jiho),이종원(Yi Jongwon),최병호(Choi Byung-Ho),이학은(Lee Hak-Eun) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 A Vol.28 No.4A
파형강판은 아코디언 효과로 인하여 전단력에만 저항하는 특징이 있다. 파형강판에 작용하는 전단력으로 인하여 파형강판은 국부, 전체 및 연성 전단 좌굴에 의한 파괴가 발생할 수 있다. 여러 연구자들에 의하여 파형강판의 전단 거동에 관한 연구가 이루어졌으나, 파형강판의 전단 거동에 관한 명확한 규명이 이루어 지지 않아 보수적인 설계 방법이 적용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 파형강판의 전단 좌굴 강도에 대한 연구를 수행하였으며, 연구 결과를 검증하기 위하여 파형강판의 전단 좌굴 실험을 실시하였다. 먼저 기존 연구자들이 제시하였던 국부, 전체 및 연성 좌굴 응력식을 실 교량 제원을 고려하여 간략하게 나타내었으며, 이 과정에서 전체 및 연성 전단 좌굴 계수와 파형강판의 전단 좌굴 계수를 제시하였다. 이러한 전단 좌굴 계수와 좌굴 곡선을 이용하여 파형강판의 전단 강도를 결정할 수 있다. 실험결과와 기존 연구자들의 결과를 본 연구의 전단 강도와 비교하였으며, 그 결과 제안된 강도는 제형 파형강판의 전단 강도를 합리적으로 평가하는 것으로 나타났다. Corrugated steel webs resist only shear force because of the accordion effects. The shear force in the web can cause three different buckling mode: local, global, and interactive shear buckling modes. The shear behavior of the corrugated steel webs have been investigated by several researchers. However, shear buckling behavior of the corrugated webs are not clearly explained yet. And, it lead the conservative design. This paper presents shear strength of trapezoidally corrugated steel webs. A series of the tests were also conducted to verified proposed shear strength. Firstly, local, global, and interactive shear buckling equations provided by previous researchers were rearranged as a simple form considering the profiles of the existing bridges with corrugated steel webs. And, global and interactive shear buckling coefficient, and shear buckling parameter for corrugated webs were suggested in this study. Inelastic buckling strength can be determined from buckling curves based on the proposed shear buckling parameter. From the test results of this study and those of previous researchers, it can be found that suggested shear strength provides good estimation of those of trapezoidally corrugated steel webs.