선박 및 교량 구조물은 일종의 길이가 긴 박스형 구조로서 수직 굽힘 모멘트에 대한 저항력이 설계의 주요 인자이다. 특히 선박 거더는 반복적으로 불규칙적인 파랑하중에 장시간 노출되어 있기 때문에 구조부재의 연속 붕괴 거동을 정확하게 예측하는 것이 무엇보다 도 중요하다. 본 논문에서는 순수 휨모멘트를 받는 박스거더의 하중 변화에 따른 좌굴을 포함한 소성 붕괴 거동을 수치해석적 방법을 이용 하여 분석하였다. 분석대상은 Gordo 실험에서 사용한 세 가지 박스거더로 선정하였다. 구조강도 실험 결과와 비선형 유한요소해석에 의한 결과를 비교하여 차이가 발생하는 원인에 대해서 고찰하였다. 본 논문에서는 카본스틸 재료의 제작 시 필연적으로 사용하는 용접열에 의한 초기 처짐의 영향을 반영하기 위하여 전체와 국부적인 처짐 형상의 조합을 제안하였고, 이 결과는 실험 결과와 거동 및 최종강도 추정율이 7% 이내에서 잘 일치하고 있었다. 논문에서 검토한 절차 및 초기 처짐 구성에 대한 내용은 향후 유사 구조물의 최종강도를 분석하는데 좋 은 지침으로 사용할 수 있다.

This study investigates strength of unstiffened flanges in horizontally curved box girders under different curvature by using Abaqus 6.13 which is finite element method program. When horizontally curved girder is subjected to simple vertical load, bending moment and torsional moment occur at the same time different from straight girder. This torsional moment cause torsion and distortion on box section. Because of such phenomenon, longitudinal stress is non-uniformly distributed on flange of curved box girder. Non-uniformely distributed stress make strength of flange lower. Although demand of curved girder is increasing due to complexification of urban, it is only AASHTO(2012) that has certification for curved girder. But equation for curved girder in AASHTO(2012) neglect almost of curvature effect. Box girder is usually used for curved girder due to their superb torsional properties. So, we need more study for strength of curved box girder flange.

본 논문에서는 강박스 거더의 생애주기비용을 최소화하기 위한 방법을 제시하였다. 본 논문에서 고려된 강박스 거더의 생애주기비용은 초기비용, 유지관리비용 및 보수비용으로 구성되었다. 강재 주형의 상태등급곡선과 안전진단 결과 측정된 내하력을 바탕으로 내하력곡선을 추정하였으며, 이 곡선을 이용하여 생애주비용을 고려한 강박스 거더의 최적설계를 수행하였다. 또한 내하력곡선을 통해 강박스 거더의 공용수명과 보수 보강 시기 및 횟수를 결정하고 초기 내하력에 따른 생애주기 동안 발생하는 연간비용을 비교, 분석하였다. 본 논문에서 제안한 생애주기비용을 고려한 강박스 거더의 최적설계를 통하여 기존의 설계에 비해 보다 경제적이며 안전한 설계를 유도할 수 있으리라 판단된다.

The purpose of this study is to evaluate the safety of curved orthogonal anisoropic bridge girder oblique plates through structural analysis, load test, and steel non - destructive investigation. As a result of the analysis, it is considered that the stress generated in the oblique plates is within 10% of the allowable stress and that the stress generated in the oblique plates in the actual traffic load state is very small and structurally safe.

Recently, steel has been very frequently chosen in building many civil infra-structures including bridges due to its several beneficial advantages as compared to concrete structures. However, for the most cases, damage such as section reduction, that is resulted from corrosion, was natural and inevitable. Therefore, it becomes very important to evaluate the structural safety and to estimate the life for the worst cases. In this study, the corrosion behaviors of mock-up specimen with box girder were examined by visual inspection.

본 논문은 최근 화물차량 적재물의 충돌로 인해 고속도로상 강박스거더교 하부에 발생한 손상 현황과 손상 부위별로 제안된 보수‧보강 방안을 살펴보고자 한다.

본 연구에서는 수평 곡선 박스 거더의 곡률에 따른 비보강 플렌지 강도를 유한요소 해석 프로그램인 Abaqus 6.13을 사용하여 분석하였다. 곡선보에서는 직선보와는 달리 단순한 수직 하중에도 휨 모멘트와 비틀림 모멘트가 동시에 발생한다. 그리고 이 비틀림 모멘트가 곡선보의 비틀림과 뒤틀림을 유발하여 최종적으로 플렌지에 응력이 비균등하게 분포하게 된다. 플렌지의 비균등한 응력 분포는 플렌지의 강도에 크게 영향을 미치는데, 곡률의 크기가 커질수록 비틀림 모멘트도 커지기 때문에 곡선보에서 곡률의 고려는 불가피하다. 날로 복잡해져 가는 교통 문제를 해결하기 위한 도로의 입체화 및 순환도로 건설의 증가 추세에 따라 곡선교의 수요는 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 곡선교에서는 구조적 안정성 측면에서 유리한 강박스 거더가 많이 사용된다. 그러나 현재 국내에서는 곡선보에 대한 뚜렷한 설계기준이 없고, 국외에서도 곡선보에 대한 설계기준을 포함하고 있는 것은 AASHTO(2012)가 유일하다. 하지만 AASHTO(2012)에서도 비틀림 뒴 응력과 뒤틀림 뒴 응력을 무시하고 직선보로 이상화할 수 있도록 곡률을 제한하여 설계식을 제시하고 있다. 곡선 I형 거더에 대해서는 많은 연구가 진행되고 있지만 박스형 거더에 대한 연구는 미비한 실정이므로 곡선 박스 거더의 곡률에 따른 강도 연구가 필요하다.

교량의 장경간화에 따라 큰 모멘트가 작용하는 부모멘트 구간에 트러스를 배치하고 상대적으로 적은 모멘트가 발생하는 정모멘트 구간에는 강박스 구조를 활용한 강박스-트러스 하이브리드 교량의 곡선교 적용성 및 활용 가능성을 평가하여 보았다.본 연구에서는 다양한 곡률을 가지는 강박스-트러스 하이브리드 교량의 트러스 구간의 트러스 형식 변화에 따른 전체적 교량의 구조적 거동을 분석하였다. 이를 통해 직선교량과 곡선교량의 거동 차이성 및 곡선교 적용 시 보다 안전한 트러스 형식을 평가하는데 큰 도움이 될 것이다.

Steel Box-Truss Hybrid bridge consisted with steel box type in positive moment that is allowed to resist with low depth and truss type in negative moment is new type bridge. This can be used as 80m∼150m long span bridge and is economical structural type. But safety of truss type is concerned because of torsion that occurs when Steel Box-Truss Hybrid bridge applies a curved bridge. Therefore, it is necessary to analyze and evaluate straight and curved bridge for commercialization of Steel Box-Truss Hybrid bridge. In this study, structural analysis of Steel Box-Truss hybrid curved bridge with various curvature is performed and compared with member force and displacement of Steel Box-Truss Hybrid straight bridge. Also the applicable limited curvature of Steel Box-Truss Bridge form is proposed.

Compare to the straight girders, horizontally girders show complex behavior because torsional moments are always acting on the structure. Because of the torsional moments, there can be negative reaction forces at some supports, and that can cause the overturning of super-structure. Sometimes, this stability problem is more important in the construction stage rather than after construction. However, it is rarely considered in design except special case. In this paper, numerical analysis is performed to investigate the reaction forces characteristic of horizontally curved steel box girder.

Steel Box-Truss Hybrid bridge consisted with steel box type in positive moment that is allowed to resist with low depth and truss type in negative moment not only has restriction of delivery but has to use high depth is new type bridge. In this study, structural analysis of Steel Box-Truss hybrid curved bridge with various curvature is performed and compared with member force and displacement of Steel Box-Truss Hybrid straight bridge. Also the applicable limited curvature of Steel Box-Truss Bridge form is proposed.

In this study, structural analysis was performed for the trapezoidal steel box girders. The girder is assumed to be made not by welded but by folded. Because the girder has no welded connection, the material can show its full strength without residual stresses. In the nonlinear analysis, however, there should be difference between sharp-corner girder and rounded-corner girder. Therefore, the parametric study was performed due to the radius of fillet to estimate the shear buckling strength of the girders.

도로의 진출입로나 인터체인지에 널이 적용되고 있는 곡선교는 곡선반경, 사각 및 받침 간격 등에 따라 직선교보다 복잡한 거동을 나타낸다. 특히 상부구조물의 휨과 비틀림에 의해 솟음현상이 발생할 수 있고, 예각부 받침에는 부반력이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 곡선교에서 교량의 곡선반경, 받침간격 및 사각이 부반력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 이를 위해 RAMP에 적용 가능한 지간(L)이 50m인 단경간의 강박스거더 곡선교를 대상으로 3차원 격자구조 모델을 이용하여 해석적인 방법으로 지점반력을 산출하였다. 부반력은 교량의 평면형상, 구조계의 형성, 받침의 조건 등에 의해 그 크기가 결정 되므로 매개변수는 곡선반경, 사각 및 받침간격으로 하였으며, 도로교설계기준에 제시된 하중조합에 의해 발생되는 반력의 크기를 계산하였다. 수치해석한 결과에 의하면 부반력은 곡선반경, 받침간격 및 사각이 작을수록 크게 발생하는 것으로 나타났으며, 사각 60˚ 일때 곡선반경 250m 이하에서는 받침간격에 관계없이 항상 부반력이 발생하였고, 사각 75˚일 때 곡선반경 180m에서는 θ/B가 0.27 이하, 곡선반경 250m에서는 θ/B가 0.32 이하에서 부반력이 발생하지 않았으며, 사각 90˚ 일 때 곡선반경 130m에서는 θ/B가 0.38 이하 일 때와 곡선반경이 180m 이상일 때 부반력이 발생하지 않았다. 이상의 결과로부터 설계변수인 곡선반경, 받침간격 및 사각이 곡선교에서 부반력 발생과 밀접한 관계가 있음을 확인하였고, 곡선교의 설계시 설계변수들의 상호관계를 적절히 설정하면 부반력이 발생하지 않는 구조계로 설계가 가능함을 알 수 있었다.

Although steel has high strength compare to concrete as structural material, usage of it decrease because of its cost. Steel, however, is not only easy to manufacture but also convenient for manufacture. Using these advantages of steel, it is possible to reduce the cost of construction, The steel bridge can be constructed by modular system. In this study, structural analysis is performed to estimate section strength of steel box girder which is made by the method of fold.