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외부 후 긴장 공법을 이용한 강합성보의 보강에 관한 연구
박용걸,박영훈,이승용,Park, Yong-Gul,Park, Young-Hoon,Lee, Seung-Yong 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.5
외부 후 긴장 공법은 설계에 수반되는 구조해석이 비교적 명확하여 강교량 구조물뿐만 아니라 건축구조물 등 그 적용 범위가 매우 넓은 보강방법이다. 본 연구에서는 후 긴장 공법에 있어서 긴장력 도입 과정의 강합성보의 거동을 연구하기 위하여 긴장력 증가에 따른 긴장재, 경간 중앙부 하부 플랜지, 정착단 주형 하부 플랜지의 도입 변형율과 긴장재 절곡 각도에 따른 도입 전단력 및 압축력을 실험 및 해석적으로 분석하였다. 또한 긴장력 도입 후 정적 휨 재하 실험을 수행하여 긴장력 도입 정도에 따른 휨 보강 정도를 분석하였으며, 절곡 각도의 변화에 따른 전단보강 및 휨 보강 양상을 연구하였다. 그 결과 외부 후 긴장력 도입에 따른 휨 보강 효과가 매우 높은 것으로 분석되었으며, 긴장재의 절곡 배치에 의해서는 추가적으로 전단보강 효과까지 나타났다. In strengthening structure, the external post-tensioning method which secure clearness in the structure analysis process is adopted to bridges as well as architecture structure. In this study, to investigate the behavior of composite beam in the process of post-tensioning, the amount of prestress force loss, the amount of prestressed compression stress at the lower flange and the behavior of lower flange connected with anchorage are analyzed by comparing the results of finite element analysis with the measured results of installed strain gauges. After finishing the post-tensioning, the strengthening effect of external post-tensioning method is analyzed by static loading test. It is also investigated that the strengthening effect of shear section in the harped external post-tensioning specimens.
외부 후 긴장에 의해 지간이 증가된 합성보의 안전도 평가
박용걸(Park Yong Gul),박영훈(Park Young Hoon) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 A Vol.27 No.4A
본 연구는 외부 후 긴장에 의하여 지간이 증가된 합성보의 구조적 안전도 평가 결과를 나타낸 것이다. 긴장된 합성보의 정적 거동을 실험 및 해석적으로 분석하고, 긴장된 합성보의 동적 거동을 유한요소법을 이용하여 분석하였다. 실험 및 해석결과로 부터 긴장에 의해 지간장이 증가된 합성보의 실험적 파괴 강도가 이론적 극한 강도 보다 약 20% 높은 것으로 분석 되었다. 본 논문의 동적 해석 결과에서는 외부 후 긴장에 의한 지간장 증가에 있어서 급격한 가속도 상승이 발생하는 것으로 분석되었으며, 본 연구 실험 결과에 의해서는 지간장 22.2% 증가 까지는 가속도에 의한 사용성 문제가 발생하지 않는 것으로 분석 되었다. This paper presents the result of an evaluation on the structural safety of a composite beam whose span length was increased by external post-tensioning. The experimental and analytical studies on the behavior of a post-tensioned composite beam were carried out. The dynamic behavior of a post-tensioned composite beam was also analyzed by using the finite element method. From the experimental and analytical results, it was verified that the experimental breakout strength of the composite beam whose span length was increased by post-tensioning were higher than the theoretical ultimate strength by about 20%. The analytical results presented in this paper indicate that rapid acceleration increase occurred with increasing span length with the adoption of external post-tensioning. From the experimental results of this study, the serviceability problem caused by the acceleration increase did not occur for span length increase up to 22.2%
현장측정 및 정성분석기법을 이용한 분기기 망간 크로싱의 피로손상도 평가에 관한 연구
박용걸(Park Yong-Gul),최정열(Choi Jung-Youl),엄기영(Eum Ki-Young) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 D Vol.28 No.6D
본 연구에서는 정성분석기법과 현장측정을 통한 분기기 고정 망간크로싱의 피로수명평가 기법에 대한 분석을 다루었다. 공용중인 분기기 망간크로싱에서의 현장측정 결과를 바탕으로한 피로수명평가와 마찰에 의한 단면강성의 변화를 고려한 정성 분석기법을 이용하여 망간크로싱의 피로수명을 분석하였다. 대부분의 강재 피로설계에서는 해석 자체의 복잡성 이외에 요구 되는 많은 입력 변수들로 인해 설계 단계에서의 불확실성이 발생하며 이에 따라 파괴역학 및 유한요소법에 관한 진보된 이론을 적용하기에 어려움이 있다. 그러나 본 논문에서 제시한 정성분석기법을 이용하면 복잡한 피로해석 및 평가를 설계자들로 하여금 실무에 쉽게 적용할 수 있게 한다. 또한 복잡한 해석변수에 따른 해석결과를 2차원 공간해로 표현함으로써 해석 단계에서의 불확실성을 보완하여 검토자들로 하여금 해석결과의 경향과 범위를 정의할 수 있게 하여 복잡한 해석 공식을 사용하는 노력을 저감시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 설계에서의 불확실성과 복잡성을 줄일 수 있는 설계 도구를 발전시키려 노력했으며 그것으로 하나의 해법 자체가 단일 치수로 나타나는 것이 아니라 어떤 영역으로 표시되어 선택의 폭을 제시함으로서 판단할 수 있게 되었다. The major objective of this study is to investigate the fatigue damage factor evaluation of immovability crossing for railway turnout by the field test and qualitative analysis. From the field test results of the servicing turnout crossing and qualitative analysis with frictional wear which section stiffness decreased, it was evaluated fatigue life of servicing turnout crossing. Most design practices have not taken advantage of the advanced theories in the modem fracture mechanics and finite element analysis due to complexity of analysis as well as the large quantity of vaguely defined parameters in actual designs. This paper considers fatigue problems in turnout crossing using effective analytical and design tools from the field of qualitative constraint reasoning. A set of software modules was developed for fatigue analysis and evaluation, which is easily applicable in engineering practices of designers. The techniques enable the use complex analysis formulations to tackle practical problems with uncertainties, and present the design outcome in two-dimensional design space solution. Appropriate engineering assumptions and judgments in carrying out these procedures, often the most difficult part for practicing engineers, can be partially produced by using qualitative reasoning to define the trends and ranges, interval constraint analysis to derive the controlling parameters, as well as design space to account for practical experience.
외부 후긴장 보강 과정의 합성보 거동에 대한 실험 및 해석적 연구
박용걸 ( Park Yong-gul ),박영훈 ( Park Young-hoon ) 한국구조물진단유지관리공학회 2001 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.5 No.4
The major objectives of this study are to investigate experimental and analytical behavior of composite steel plate strengthened by external post prestressing method and to study the increasing magnitude of load carrying capacity by the external post prestressing method. With installed strain gauges and LVDT, the change of structural behaviors according to the amount of prestressing force is measured and the effects of shear strengthening according to the degree of angle in tendon are studied. The analytical structural behavior according to the amount of prestressing force is also investigated using finite element method. The effectiveness of strengthening of external post prestressing method is proved and an efficient FEM model is suggested by comparing the test results and analyzing results.
박용걸(Park Yong Gul),박영훈(Park Young Hoon),최동호(Choi Dong Ho) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 A Vol.28 No.3A
본 연구에서는 외부 후 긴장 보강 공법을 공용중인 무도상 철도 판형교 보강 방안으로서 적용 할 경우 긴장재 강성 및 도입 긴장력의 크기가 동적 거동 특성 변화에 미치는 영향을 실험 및 해석적으로 평가 하였다. 연구 결과 긴장재 강성에 의해 고유 진동수가 증가하나 긴장력 크기 증기에 의한 고유 진동수 감소에 의해 필요 긴장력 도입시 최종적으로 고유 진 동수가 미소하게 감소하는 것으로 나타났으며, 외부 후 긴장력과 고유 진동수 변화 양상에 대한 명확한 관계 정립을 위한 추가적인 연구가 필요한 것으로 나타났다. 또한, 외부 후 긴장에 의해 동적 처짐, 동적 휨 응력 및 중력 방향 가속도가 감소하는 것으로 나타났다. 한편, 외부 후 긴장에 의하여 중력 방향 가속도의 70% 수준인 횡 방향 가속도가 최대 20% 정도 증가하는 것으로 나타나 이에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. The present study applied the external post tensioning reinforcement method for reinforcing a non-ballast steel plate girder railway bridge, and the effects of the strength of tendons and the level of post-tensioning force on the dynamic behavior are experimented and analyzed. According to the results of this study, the natural frequency was increased by the strength of tendons but it was decreased by the rise of post-tensioning force and as a consequence the introduction of post-tensioning force decreased natural frequency slightly. It was analyzed that further study is need to establish the exact relations between post-tensioning force and natural frequency. In addition, it was found that the dynamic displacement, dynamic bending stress and vertical acceleration were decreased by the external post-tensioning. On the other hand, external post-tensioning increased horizontal acceleration by up to 20%, which was around 70% of vertical acceleration. This needs further study.