본 연구는 철도교 노후화에 따른 열차운행 중 신속 교체 및 재난·재해에 대한 급속 시공을 통하여 공기단축 및 시공성 확보로 국민의 사회적·경제적 피해를 최소화하고자 한다. 철도교 개량 등에서 필 수적인 8철도하로교 시공고도화 및 성능향상9을 위하여 신속 교체와 성능향상이 가능한 강합성 철도하 로교 설계·제작·시공 기술을 개발하고자 한다. 또한, 개발하고자 하는 강합성 하로교의 경우 철도교뿐 만 아니라 도로교에서 적용하고자 하며, 철도교는 상부구조가 단경간 형식으로 이루어지고 있어 철도 교 사용성 검토에 큰 문제가 없으나 도로교의 경우 바닥판 연속화를 고려 중에 있어, 이에 대한 온도 및 부모멘트 등 여러 문제점을 검토하였다. 상로교의 경우 다수의 거더에 의해 바닥판이 지지되므로 PS의 중요성이 부각될 수 없지만, 하로교의 바닥판은 양단 거더에 의한 고정지지이므로 RC구조 적용 이 어려워, 강합성 또는 PSC 공법을 일반적으로 적용한다. 기존 강합성 구조는 비용, 공기 측면에서 지양하고 PSC 구조의 가로보 및 바닥판과 강재 거더를 합성한 하로교를 개발하고자 한다.

본 연구는 기획단계, 설계단계 및 시공단계에서 사용가능한, 모듈러 강교량 상부구조 정보모델 생성의 효율성을 향상하기 위하여, 파라메트릭 모델링(parametric modeling)을 통해 상부모듈을 생성하고 이들을 조합할 수 있는 방안을 제시하였다. 파라메트릭 모델링을 적용하기 위한 요소 도출을 위하여 상부구조 구성요소 분류를 수행하였고, 분류된 요소를 결합 조건에 따라 13개의 종으로 구분하였다. 또한 모듈러 강교량 공장 제작 단위인 상부모듈의 조합을 통해 안정적인 상부구조 생성을 위한 세 가지 조합조건을 도출하였다. 파라메트릭 모델링을 통한 상부모듈 생성 시 구성요소 형상에 조합조건을 반영하는 변수를 도출하였다. 이를 본 연구에서 개발한 Building Information Model(BIM) 소프트웨어기반의 생성 인터페이스를 활용하여 타입과 변수에 따른 상부모듈 구성요소들을 생성하였다. 이때 생성된 상부모듈에는 상부구조로 조합하기 위한 정보를 반영하였으며, 이를 검증하기 위하여 Industry Foundation Classes(IFC) 기반의 정보모델을 생성하고, 반영한 속성정보를 확인함으로써 상부구조 생성에 활용할 수 있음을 확인하였다.

The purpose of this study was the analytical safety evaluation on the super-structure of precast modular bridge using standardized modular members and robotic construction during the transportation routing and lifting conditions. In order to evaluate the safety performance of the bridge system, 3-D full scale Finite Element (FE) of 40 m standardized modular block was developed in ABAQUS, followed by the analytical study to classify the structural system according to steel girder structures: 1) modular bridge block lifting method including the steel girder system; 2) modular bridge block lifting method without the steel girder system. The results from the analytical study revealed that the maximum stress of each modular member was within the maximum allowable stresses during lifting condition. However, the stress concentration at the connected area was more critical in comparison to the behavior of 40 m combined modular blocks during lifting time

This study presented the analytical safety evaluation of precast modular bridge super-structure, using standardized modular members and robotic construction during the transportation routing and lifting conditions. In order to evaluate the safety performance of the bridge system, linear and nonlinear 3D full scale Finite Element (FE) for 12 m and 16 m standardized modular blocks was developed in ABAQUS and then analytical study was classified into two different structural systems according to steel girder structures: 1) modular bridge block lifting method including the steel girder system; 2) modular bridge block lifting method without the steel girder system. As a result, in analytical study, the results revealed that the maximum stress of each modular member was in maximum allowable stresses, during lifting condition. However, the stress concentration at the connected area was more critical in comparison to the behavior of entire modular blocks both 12 m and 16m, during lifting time.

모듈러 강교량 제작, 조립, 설계, 시공단계에서 상부모듈의 부품정보를 효율적으로 제공하고 교환하기 위하여 BIM (Building Information Modeling) 프로젝트에서 정보교환을 위하여 사용하는 국제표준인 IFC 모델을 활용한 부품정보 라이 브러리 구축방법을 제시하였다. 모듈러 강교량의 상부모듈을 구성하는 부품정보를 IFC 모델로 표현하기 위하여 의미론적 인 관점에서 기존 IFC 모델에서 부품정보를 표현할 수 있는 엔티티와 모듈러 강교량의 구성요소를 매칭하여 적용하였으 며, 구성요소의 역할을 구분하기 위하여 매칭한 엔티티의 타입을 적용하거나 사용자정의 타입으로 정의하였다. 또한, 부품 정보 라이브러리에서 부품 및 조립품의 정보를 해당단계에서 효율적으로 제공하기 위하여 조립체계를 네 단계의 상세수준 (LoD)으로 구분하여 정의하였으며, 이를 IFC 모델로 표현하기 위하여 새로운 속성정보를 정의하였다. 마지막으로, IFC 모 델과 매칭하여 정의한 정보를 실제 모듈러 강교량 상부모듈에 적용하여 IFC 기반의 시범 라이브러리 정보를 생성하였다.

본 연구에서는 노후교량 바닥판 대체용으로 단품(Modular) GFRP 바닥판 구조에 대한 거동분석을 실험을 통행 실시 하였다. 그 바닥판의 성능평가로서 축소모형(1/5)의 시험편 3개에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 시험편은 박스튜 브를 갖는 샌드위치 판이다. 교량바닥판의 구성재료는 유리섬유와 에폭시 레진이다. 모든 시험편에 대한 실험결과 로서 최대강도, 강성 및 변형능력으로 나타내었다. 실험적 결과의 타당성을 검증하기 위해 유한요소해석을 하여 비 교하였다.

In this study, the soil-structure interaction impact of a 3-hinge Concrete Modular Underground Arch (CMUA) is simulated using Abaqus/CAE. The results indicate that Abaqus/CAE is an effective tool for seismic simulation of the CMUA. Besides, the structural damage under the earthquake impact can occur locally on lining structure or its surrounding at the soils that is influenced significantly by the interaction and contact between structural parts as well as linkages of segments.

The precast modular bridge that combines pre-designed standard modules was constructed by KICT. A field test was performed to estimate the structural performance of this bridge. As a result, this bridge has sufficient safety and serviceability as a highway bridge.

Connecting members are proposed to skip installing formworks in the process of assembling the slab type precast modular bridge. In this study confirms the field applicability of connecting members for rapid construction of slab type precast modular bridge.

최근 교량의 노후화에 따른 유지관리 활동이 교통체증, 환경오염, 막대한 비용의 소모로 인하여 어려움을 겪으면서 조립식교량 공 법을 이용하는 모듈러 교량 연구가 진행 중이다. 본 연구는 모듈러 교량과 관련된 연구의 일환으로 연결부를 가지는 1방향 모듈러 슬래브를 대 상으로 반복하중 재하시 단면2차모멘트의 변화를 분석하고 콘크리트구조기준의 유효단면2차모멘트 식과 비교하였다. 반복하중 재하 실험을 위하여 일체형, 모듈러 실험체 각각 1개씩을 제작하였다. 실험결과, 모듈러 실험체는 일체형 실험체의 비슷한 휨 성능을 가지고 있었으나, 극한 변위는 20% 부족한 모습을 보였다. 반복하중 재하 실험에서는 모듈러 실험체는 일체형 실험체와는 상이한 처짐 거동을 보였고 단면2차모멘트 의 변화가 상이하였다. 또한 콘크리트구조기준의 유효단면2차모멘트 계산식은 모듈러 슬래브의 단면2차모멘트를 적절히 반영하지 못하고 있 음을 확인하였고, 실험값을 기반으로 하중과 균열모멘트의 비율을 새로운 값인 4.53을 구하였다.

This study presents the Finite Element(FE) analysis using ABAQUS with respect to new type of modular bridges. In addition, this research was carried out for safety analysis in term of stresses and deformation of the modular bredge incorporated with GFRP to the steel plate during lifting.

Precast modular bridge was designed by ultimate strength design method(USD), though it is aimed at development of the world's first permanent bridge applying modular technology. Therefore, it is necessary to review the LSD in order to achieve the goal. In this study, the slab-type precast modular bridge(span 8m) was examined on the stability of bending moment in the longitudinal direction by the LSD.

Many industries put emphasis on Environment-Friendliness as environmental problems are on the rise all over the world. Among themselves the Modular Bridge research is going on. Also performing cross-section optimization and duration reducing, this research aims at developing the modular bridge with Environment-Friendliness and economic feasibility. However, The difficulty lies in verifying environmental effectiveness because there is no field applications of the modular bridge until now. Therefore, this thesis is 40m bending steel girder modular bridge CO2 emission quantification per work type and materials according to each form to verify environmental effectiveness of the modular bridge.

최근 구조물의 노후화에 따른 급속 교체, 교통 영향 및 환경 영향 최소화의 요구에 따라 프리캐스트 기술을 활용한 모듈러 교량 연구가활발하게 진행중에 있다. 본 연구는 모듈러 교량과 관련된 연구의 일환으로 모듈러 슬래브 교량의 횡방향 연결부를 대상으로 반복하중 재하 실험을 통하여 횡방향 연결부의 반복 하중에 따른 구조적 거동 특성을 파악하고 사용성 평가하였다. 반복하중의 크기를 결정하기 위하여 RC 보를 1개 제작하였으며 반복하중 재하 실험을 위하여 일체형 RC 보 1개와 분절형 실험체 3개를 제작하였다. 실험결과, 분절형 실험체는 하중 반복 횟수가 증가함에 따라 처짐 및 균열폭이 거의 일정하거나 수렴하는 경향을 나타냈으며, 일체형 RC 보와 비교하여 최대처짐, 잔류처짐, 균열폭 모두 작게 나타났다. 또한 사용하중을 반복 재하한 실험체의 경우, 처짐 및 균열에 대한 사용성 기준을 모두 만족하였다.

The performance of the connection in precast members that were made by accelerated construction was performed. In result, behavior of INT-1 and SEG-1 specimens was different. Therefore, in thin study, design of concrete in Korea and experiment result were compared to verify behavior of SEG-1.

Currently, global warming problem is serious. One of reasons of global warming is CO2 emissions. As an alternative means to prevent this, there is an environment-friendly effect of modular bridge method. After analyzing the CO2 emissions of the steel modular bridge which is used in a modular bridge based on D/B W.B.S analysis program and by comparing the CO2 emissions with that of the similar type of bridge, it is intended to analyze the environmental-friendly of modular bridge through the evaluation of the CO2 emissions of modular steel girder bridge of 21m.

In this study, the mock-up test of a girder-type precast module was conducted for evaluated construction applicability. Results of mock-up test, girder type precast module`s process of manufacturing and transport, fabrication, installation was satisfied the construction application.

This reasearch was performed to evaluate CO2 emission of Modular bridge quantitatively. Preferentially, Modular bridge was separated steel girder bridges, concrete girder, concrete slab bridge and analyzed process in doing configuration W.B.S system. According to the Ministry of land guidelines, each process was divided into material, transportation, construction and calculated by division in detail the materials and fuel so it planned that quantitative assessment can be achieved.

Transverse joints on upper flange of modular T-shaped girder bridge are composed of lapped splice and in-situ high strength concrete. Optimal shape induced by finite element analysis through the shape parameters.