본 연구에서는 광섬유를 이용한 탄소섬유복합재료(CFRP) 긴장재 개발을 목표로 다양한 성능실험을 수행하였다. 광섬 유 센서를 활용한 탄소섬유 긴장재의 계측성능은 부착된 변형률 게이지의 계측 값과 비교한 결과, 3.7% 이내로 동일한 계측을 하는 것으로 나타났고, 탄소섬유 긴장재 파단까지 계측이 가능하기 때문에, 센싱용 긴장재로 활용이 가능함을 확인하였다. 현장 적용을 위한 장기성능 실험결과, 릴렉세이션의 경우 저릴렉세이션 강연선 기준 값인 2.5%를 만족하였고 피로시험의 경우 도로 교설계기준을 준용하여 200만회 이후 인장성능의 변화가 없는 것을 확인되어, 탄소섬유 긴장재 뿐만 아니라 정착구도 장기성능 을 확보한 것으로 판단된다

본 논문에서는 PSC 거더 내부 긴장재의 Prestress 변화를 계측하고, 그 손실을 관리하기 위하여 PSC 거더 내부에 매립이 가능한 매립형 EM 센서를 연구 및 제작하였다. 현재까지의 PSC 내부 긴장재의 긴장력 손실관리는 시공 시 설계 긴장력 도입 여부 검증에 머물러 있으며, 시공 후에는 관리가 제대로 이루어지고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 강자성체에 자기장이 작용하면 비투자율인 강자성체 고유의 특성이 변화한다는 탄성-자기 이론을 기초로, PSC 거더의 정착구와 쉬스관 외관의 특성을 반영하여 PSC 거더 내부에 매립이 가능한 매립형 EM 센서를 설계하여 제작하였다. 제작 후에는 그 성능을 검증하기 위하여 소형 PSC 거더 모형에 제작된 매립형 EM 센서를 설치한 후 콘크리트를 타설하였다. 양생이 종료된 후 7가닥의 PS 텐던을 삽입한 후 텐던에 200, 710, 1070, 1300kN의 긴장력을 도입하면서 매립형 EM센서를 통해 비투자율의 변화를 계측하였다. 계측 결과 도입한 긴장력이 커질수록 PS 텐던의 비투자율이 낮아지는 변화가 있음을 확인하였으며, 도입 긴장력에 따른 투자율이 도입 긴장력을 충분히 추정할 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 제안한 매립형 EM 센서는 PSC교량 내부로 매립이 가능함을 확인하였으며 매립형 EM 센서를 통한 비투자율 변화 계측을 통하여 PS 텐던의 긴장력 변화를 추정할 수 있음을 확인하였다.

이 논문에서는 프리스트레스트 콘크리트 구조로 건설된 원자로 격납건물의 극한내압평가를 위해 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 특히, 상용프로그램 사용 시 콘크리트와 긴장재의 완전부착 가정으로 인해 고려할 수 없었던 콘크리트와 긴장재 사이의 슬립효과를 모사할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 부착된 긴장재의 경우 부착-슬립효과를 기초로 유도된 겉보기 항복응력으로 두 재료의 상호거동을 모사할 수 있고, 비부착된 긴장재의 경우 반복해석에 의해 긴장재 전체 길이방향으로의 슬립효과를 모사할 수 있다. 개발된 알고리즘을 이용하여 도출된 긴장재의 응력-변형률 관계를 이용하여 격납건물의 축소모델에 대한 비선형 해석을 수행하였고, 수행한 결과를 바탕으로 격납건물의 극한내압은 가압중수로형과 가압경수로형 모두 설계압력의 약 3배 이상 구조적 여유가 있음을 확인하였다.

포스트텐션 프리캐스트콘크리트(Precast Concrete, PC) 보-기둥 접합부에서는 프리스트레스가 도입된 긴장재가 접합부 내부를 관통하기 때문에, 기존의 철근콘크리트(Reinforced Concrete, RC) 보-기둥 접합부와 다른 거동을 나타내며, 포스트텐션 PC 접합부의 정확한 해석 및 설계를 위해서는 먼저 긴장재의 부착특성 및 그에 따른 접합부 거동이 명확히 규명 되어야 한다. 이 연구에서는 포스트텐션 PC 보-기둥 접합부에서 긴장재의 부착특성을 분석하고, 그에 따른 보의 거동 및 파괴모드를 규명함으로써 이를 추후 보-기둥 접합부 모델링에 활용하고자 한다.

The purpose of this study is to investigate the variation of tension of existing tendon by additional tendon installation. As a result of the analysis, it was found that the tension value was decreased overall compared with before tenden reinforcement. The cause of the reduction of tension is presumably due to the effect of reinforcement.

There are more than 9,300 bridges on the highway, of which about 34%(3,150) are PSCI bridges. The safety of these bridges is directly influenced by the tensile strength of the internal tendons(strand) and the strength of the concrete compared to the reinforcing bars from the design viewpoint. Therefore, in this paper, for the maintenance plan considering the damage of the internal tendons, the internal tendon cutting and truck loading test was conducted and deflection and appearance status change was analyzed. As a result of the test, deflection increased and flexural cracks occurred on center of the girder. And longitudinal direction cracks followed tendon placement occurred on a bottom flange.

In this study, the severing tests of prestressing steel in old PSCI bridges were carried out. The behavior of the bridge is investigated by measuring the displacement and strain at midpoints of severing girder. The effects of severing some prestressing steel were not noticeable enough to be visible.

In this study, the grouting condition and the corrosion of prestressing steel in old PSCI bridges were investigated. There are many places where the construction quality of the grout is poor to prevent the corrosion of prestressing steel. Partial surface corrosion was found regardless of the construction condition of the grout.

Post-tension system was applied most PSC bridges in Korea. Also Grouting was applied to prevent corrosion of the strand. For this reason, it is difficult to inspection the condition of the strand after completion. Therefore, in this paper, the Nondestructive testings(NDTs) developed at domestic and foreign was investigated. In addition, the current level and limit of the NDTs were analyzed considering the existing bridge environment. As a result of the study, Strand condition inspection using NDTs have been analyzed to have technical and environmental limitations.

In this study, the risk matrix method was applied to reduce the number of post-tension survey in maintenance. The risk matrix weights and evaluation indexes were studied according to the maintenance system.

In this study, the risk matrix method was applied to reduce the number of post-tension survey in maintenance. The risk matrix weights and evaluation indexes were studied according to the maintenance system.

This study propose the embedded sensing system for tensile force estimation of PSC tendon using FBG and EM sensors. Through experimental study, it was found that the tensile force can be estimated by measuring the strain and permeability using proposed sensing system.

PSC continuous girders have been used to improve the stability of simply supported girders. The loss of prestress is one of important factors for rational design and construction of the PSC girders. Measurements of prestress loss were conducted with the several test variables that reflect the conditions of continuous joint. Results show that the prestress loss is closely related to a eccentricity.

Theoretical modeling is presented for the prediction of prestress loss of strands during the steam curing process. The model comprises heat transfer model, bond-slip model at elevated temperature and micromechanical model for prestress loss. The model was able to predict the experimentally measured prestress loss in a reasonable accuracy.

To monitor dynamic responses of bridges, the vision-based system using commercial video-related equipment is developed. The research and development has been performed for dynamic characteristics extraction of external tendons in PSC box girder bridges. The vision-based dynamic measurement system consists of an industrial camera and notebook computer that can measure tendon's vibrations with 100 fps. The vision-based system was successfully tested and verified in the testbed bridge.

The tendon loss of the pre-stressed composite member is affected immediate elastic loss and time-dependent loss. For the efficient and safe pre-stressed member design, precision calculation method is required. In this paper, experimental study and comparison analysis is conducted by measuring of tendon loss. Later, the experimental investigation would be conduct to make an estimate method of tendon loss considering effects between steel and reinforced concrete.

Existing approaches on flexural analysis of unbonded post-tensioned concrete beams are very difficult to be applied to estimation of service load behavior up to failure. In this study, theorectical flexural behavior model for post-tensioned members with unbonded tendons was, therefore, proposed based on the basic concept of idealization of curvature distribution within maximum moment region in a simple manner, which was previously developed by authors. The proposed model can predict the service load behavior as well as ultimate strength, and it is confirmed that this concept can be extended to estimate the flexural behavior of continuous unbonded post-tensioned members.

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.