During the steam curing process, some initial prestress is lost due to the effect of high temperature. Limited number of quantitive evaluation has been reported on thermal loss of tendon during steam curing process. In this study, a theoretical evaluation was derived for the amount of prestress loss in prestressed concrete member during steam curing process. The equation devide overall process to 3 stages : from initial state to bonding state between concrete and tendon; just before cutting; and after cutting. The evaluation predicted the amount of prestress loss in the order of 7% of initial prestress force by direct thermal effect through all curing procedures. To validate the equation which estimate the amount of prestress loss, experimental studies should be performed.

Multiple strand cable should be installed by special method to achieve equivalent tensile force to each strand. The research group has developed special jacking system and verified experimentally. As a result, difference is below 2% bet. theoretical and experimental values.

Five specimens were planned and conducted the experimental study in order to understand flexural performance of the pre-stressing hybrid FRP panel. As the result of test, The reinforced specimen with hybrid FRP panel and the pre-stressing specimen show the structural behavior comparison with the non-reinforced specimen

국내의 지형 특성으로 인해서 교량의 많은 부분이 슬래브교 형식이다. 차량이 대형화하고 교통량이 증가하면서 노후 슬래브교의 보강이 필요한 경우가 많다. 본 연구에서는 노후화된 슬래브교를 효과적으로 보강할 수 있는 외부 긴장재 보강공법을 제안하였다. 종방향 및 횡방향 외부 프리스트레싱을 이용한 네트형 보강법은 슬래브 중앙부의 처짐을 효과적으로 보강할 수 있는 방법이며, 하부공간을 침해하지 않으므로 실제 적용성이 뛰어나다. 실험을 통해서 제안한 보강법으로 인해서 향상되는 내하력의 크기를 검증하였다. 실험에서는 세 가지 서로 다른 하중조건에 대하여 처짐 및 변형률을 계측하여 보강의 효과를 비교, 분석하였다. 네트형 긴장재 보강 전후의 휨강성의 증가량은 재하 종류별로 30.7~107.3% 증가하였다. 보강 전후 처짐의 감소율은 27.6~52.2%에 달하였다. 종방향 및 횡방향 프리스트레싱으로 인한 네트형 보강법은 슬래브교의 중앙부 보강에 매우 효과적이며, 중앙에 집중되는 하중 뿐만 아니라 편기 재하되는 하중에 대해서도 유사한 보강효과가 있다. 또한 네트형 보강법은 필요에 따라 재긴장이 가능하므로 유지보수 및 사용성 측면에서 장점이라 할 수 있다.

본 논문은 이론으로 개발된 FEM과 HGA의 조합을 이용한 외부 긴장재의 손실 긴장력 평가에 대한 실험적 검증과 현장 적용에 대하여 소개한다. 외부 긴장된 텐던에 대한 모형실험과 현장실험을 통하여 진동실험이 수행되었고, 진동실험으로부터 고유진동수를 획득하였다. 추출된 고유진동수를 기반으로 제안된 기법이 적용되었고, 모형실험으로부터 추정장력과 추정 긴장 손실량은 4%이내의 오차를 보여주었다. 또한 현장실험에서는 Rayleigh 댐핑이 고려된 현장 시스템에 대한 정확한 모델이 모사되었다. 제안된 기법을 적용하여 1%이내의 장력이 추정되었고, 추정된 긴장 손실량은 실제값보다 작은 값으로 수렴되었다.

본 논문은 외부 긴장된 긴장재의 손실 긴장력 추정에 대한 새로운 방법을 소개한다. 제안된 방법은 HGA과 FEM이 조합된 시스템 인식 기법으로 외부긴장된 긴장재의 손실된 긴장력이 추정된다. 제안된 기법의 인식변수로는 외부긴장 긴장재의 긴장력, 유효공칭직경, 단위길이당 질량과 레일리 감쇠 계수가 사용되었다. 첫째로 감쇠의 효과가 적용된 유한요소 모델 시스템을 모형화되고, 시스템 인식변수를 반복적으로 추정하는 역해석 기법을 이용하여 인식하게 된다. 마지막으로 3번의 수치실험을 통하여, 제안기법의 수치적 타당성 여부가 확인된다. 이때, 레일리 감쇠 계수를 제외한 인식변수들의 오차는 1%미만으로 인식된다.

본 논문에서는 프리스트레스트 콘크리트 거더의 긴장력 변화에 따른 몇 가지 휨 진동 응답 특성을 실험적으로 분석하였다. 이를 위해, 먼저 구조물의 진동응답특성을 추출하기 위한 기법들을 선정하였다. 진동응답특성은 기존에 많이 이용되는 고유진동수도 포함하였다. 다음으로, 프리스트레스트 콘크리트 거더의 긴장력과 휨 진동 응답 사이의 관계를 살펴보기 위해 모형 프리스트레스트 콘크리트 거더를 제작하고, 긴장력 변화 시나리오에 따라 진동응답실험을 수행하였다. 마지막으로, 긴장력 변화 시나리오에 따라 취득된 동적응답신호를 이용하여 선정된 진동응답특성 분석기법을 적용하였으며, 긴장력과 휨 진동 응답특성 관계를 분석하였다. 선정된 기법들에 의한 진동응답특성은 전체적으로 긴장력 감소에 따라 감소하는 경향이 있으며, 긴장력 감소가 나타나는 초기에는 비교적 선형적으로 감소하였다.

본 논문에서는 2경간 강합성교량의 내하력을 향상시키기 위해, 외부 긴장재로 보강하는 방법을 제시하였다. 긴장재를 직선 배치하였을 경우, 외부하중으로 인한 증가 프리스트레스력을 가상일의 원리로 구하였고, 증가 프리스트레스를 고려한 내하율 산정식을 제시하였다. 제안된 내하율 산정식으로부터, 긴장재 개수와 초기 긴장력의 계산방법을 제시하였다. 본 방법을 2경간 강합성교량에 적용하여, 산정식의 타당성과 합리성을 검증하였다.

외부 긴장재를 이용한 보강공법은 효과적인 보강기술의 하나로써 연구되고 있으며 그 적용사례가 증가하고 있다. 본 논문에서는 실험적 연구를 수행하여 외부긴장재로 보강된 강합성교량의 항복하중 및 극한하중에 대한 효과를 살펴보았다. 또한 긴장력, 편향부, 편심거리와 긴장재의 배치형상 등의 다양한 실험변수를 설정하여 외부긴장재를 이용한 공법의 보강효과를 정량적으로 분석하였다.

유도초음파는 구조물의 기하학적인 구조를 따라 길이방향으로 전파하는 파로서 종파와 횡파가 구조물의 벽면사이에서 수많이 반사되어 중첩됨으로 형성된다. 이때 유도초음파는 일반적인 체적파(bulk wave : 무한매질을 진행하는 파)와는 매우 다른 특성을 가지는데, 그 대표적인 차이점으로 무한개의 유도초음파 모드가 존재한다는 점과 대부분의 모드는 진동수와 구조물 벽의 두께에 따라 전파속도가 변화하는 특성 즉 분산특성을 갖는다는 것이다. 그래서 유도초음파를 이해하고 비파괴탐상에 적용하기 위해서는 이론적으로 주어진 진동수영역에서 존재 가능한 모드를 찾고 각 모드의 분산특성을 예측하는 것이 우선적으로 행하여져야 한다. 이는 탄성파 이론에 대상구조물의 경계조건을 고려함으로 구할 수 있다. 유도초음파를 발생하기 위해 현재 많이 사용되는 방법은 초음파의 수직 및 사각 입사법과 comb transducer 법, 그리고 자왜(Magnetostriction)를 이용한 방법들이 있다.(7)-(9)이론적으로 예측된 무수히 많은 모드들 중에서 원하는 모드를 찾는 것 또한 중요한 연구주의 하나인데, 이는 각 모드의 분산특성과 산란특성 그리고 발생법 등을 고려하여 주어진 피검체의 비파괴탐상에 가장 적합한 특성을 가진 모드를 이론 및 실험적으로 연구함으로 선택할 수 있다. 그렇게 되면 선택되어 발생된 유도초음파모드의 전파경로에 있는 결함으로부터 반사된 신호를 분석함으로 그 위치를 파악할 수 있게 되는데 탐상할 수 있는 결함의 크기와 종류 그리고 거리는 모드선택과정에서 고려된 모드의 전파특성과 결함에 대한 민감도에 의해 결정되어 진다. 이와 같이 이론과 실험적인 방법이 주어져 있음에도 불구하고 유도초음파의 적용에 어려움이 있는데 이는 주로 분산성이 있는 여러 개의 모드가 동시에 수신될 때 신호해석과 모드확인(Mode Identi -fication) 의 어려움 때문에 기인된다. 수신신호해석의 어려움을 극복하기 위해 실험적으로는 위상속도와 진동수의 범위를 제한함으로 분산성이 적은 단일모드를 사용할 수 있는 방법이 제안된바 있다. 그리고 유도초음파를 진동수-시간 영역에서 분석하는 Wavelet Transform나 Short Time Fourier transforms와 같은 신호해석기법을 이용하여 수신신호를 해석하는 방법이 최근에 제안되고 있다. 유도초음파는 Fig. 1에 보인바와 같이 종파와 횡파가 구조물의 벽면사이에서 수많이 반사되어 중첩됨으로 형성되어 진다.초음파는 벽면에서 반사될 때 마다 횡파(점선)와 종파(실선)로 나누어지고 이들의 중첩되어 유도초음파를 형성한다

일반적으로 PSC 교량은 여러개의 강선을 포함하며, 이러한 강선들의 긴장순서에 따라 정착부의 파열력의 크기는 좌우된다. 그럼에도 불구하고 강선긴장순서에 대한 연구부족으로 강선긴장시 긴장순서를 설계자의 경험이나 직관에 의하여 결정하고 있다. 본 연구에서는 정착부의 파열력을 산정하는 여러 방법에 대하여 고찰한 후, 가장 합리적인 해석방법을 선택하여 PSC 교량중에서 가장 대표적인 PSC빔교와 PSC박스거더교에 대하여 해석을 통한 합리적인 긴장순서를 결정하였다. 본 연구에서 제시한 방법은 PSC교량 정착부의 파열력을 최소화하는 강선긴장순서 결정에 유용한 방법이 될 것이다.

본 논문은 외부 긴장재로 보강된 2경간 연속 강합성보의 내하력을 향상시키기 위한 방법을 제시하였다. 긴장재를 정모멘트 구간의 강주형 하부에 설치하였다. 이 방법은 정모멘트 뿐만 아니라 부모멘트도 감소시킬 수 있다. 강합성보를 긴장재로 보강함으로써 내하율 식에서 목표 내하율을 만족시키기 위한 긴장재 개수와 초기 긴장력의 결정방법을 기술하였다. 본 방법을 실교량의 강합성보에 적용하여 타당성을 입증하였다.

본 연구는 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하는 최적설계 프로그램을 이용하여 다양한 변단면 거더유형을 가진 등경간 및 부등경간 거더교에 대하여 최적설계를 수행하였다. 또한 각 변단면 거더유형에서 산출된 최적의 긴장재 배치에 관하여 연구함으로서 향후 복잡한 구조물에 대하여 더욱 적절한 긴장재의 배치형태에 대한 방향을 제시하고자 하는데 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는 것을 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.

본 논문에서는 원통형 정착구를 사용하고 외부 긴장재로 보강된 강 I형 보의 극한거동을 실험을 통하여, 초기 긴장력, 편심거리, 강연선의 개수 및 단면적의 변수에 대한 보강 효과를 분석하였다. 실험을 통해 초기 긴장력 보다 강연선의 개수, 단면적, 편심거리를 크게 하는 것이 보강에 더 효과적인 것으로 나타났다. 제안된 원통형 정착 시스템은 이러한 변수를 적용함에 있어 용이하다는 장점을 가지고 있다. 그 결과로 원통형 정착 시스템이 강주형의 보강에 효율적이고 적용성이 있음을 입증하였다.