KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Dynamic Behavior of External Post-tensioned Non-ballast Steel Plate Girder Railway Bridge

외부 후 긴장된 무도상 철도 판형교 동적 거동

  • 박용걸 (서울산업대학교 철도전문대학원 철도건설공학과) ;
  • 박영훈 (부천대학 토목공학과) ;
  • 최동호 (한양대학교 토목공학과)
  • Received : 2007.07.12
  • Accepted : 2008.04.10
  • Published : 2008.05.31
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Abstract

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.

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 증가에 의한 고유 진동수 감소에 의해 필요 긴장력 도입시 최종적으로 고유 진동수가 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.

Keywords

References

  1. 박용걸, 박영훈, 조선규, 최정열(2006) 강철도교에 대한 외부 후 긴장 보강 공법의 적용에 관한 실험 및 해석적 연구, 한국철도학회 논문집, 한국철도학회, 제9권, 제2호, pp. 151-159
  2. 박영훈, 전준창, 박용걸(2003) 외부 후 직선 긴장 보강 공법 적용에 따른 합성형의 동적 거동, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제23권, 제6A호, pp. 1165-1173
  3. 오지택, 최진유, 김현민(2002) 철도 무도상판형교의 고유진동특성에 관한 연구, 한국철도학회 추계학술대회논문집, 한국철도학회, pp. 1041-1046
  4. 오지택, 김현민, 박옥정, 박찬(2003) 무도상 판형교의 횡방향 동적거동특성 분석을 위한 실험적 연구, 한국철도학회 추계학술대회논문집, 한국철도학회, pp. 591-595
  5. 최진유, 오지택, 김현민, 이상배(2002) 무도상 판형교의 동적거동 특성 분석을 위한 실험적 연구, 한국철도학회 추계학술대회논문집, 한국철도학회, pp. 678-683
  6. 한국철도기술연구원(2002) 판형교의 보수보강 및 유도상화 기술 개발
  7. Hamed, E. and Frostig, Y. (2006) Natural frequency of bonded and unbonded prestressed beams prestress force effects, Journal of Sound and Vibration 295, pp. 28-39 https://doi.org/10.1016/j.jsv.2005.11.032
  8. Park, Y. H., Park, C. W., Park, Y. G. (2005) Behavior of in-service plate girder bridge strengthened with prestressed external tendons, Engineering Structures 27, pp. 379-386 https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2004.10.014
  9. Ayaho Miyamoto, Katsuji Tei, Hideaki Nakamura, John W. Bull (2000) Behavior of Prestressed Beam Strengthed with External Tendon, ASCE, Vol. 126, No. 9, pp. 1034-1044
  10. Saiidi, M., Douglas, B., and Feng, S. (1994) Prestress Force Effect on Vibration Frequency of Concrete Bridge, ASCE, Vol. 120, No. 7, pp. 2233-2241
  11. LUSAS (2002) Powerful FE technology for specialist applications Ver. 13.4 FEA Ltd