포장과 강바닥판 거동 특성과의 해석적 연구

Abstract

강교량은 가로리브와 세로리브로 강바닥판을 보강한 장대교량에 유리한 교량으로써, 철근 콘크리트 바닥판과 비교해 1/2~1/3정도의 중량과 주거더와의 일체적인 거동으로 일반교량과 비교해 같은 지간과 교폭에서 하중을 재하 할 때, 재료를 55%까지 절감할 수 있으며, 공장 제작을 통한 신뢰성 향상과 현장 조립의 간편성으로 상대적인 형고를 낮출 수 있어 미관을 향상시키는 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만, 우리나라의 연구 자료와 설계기준의 미비로 외국의 설계지침을 준용하여 적용되는 실정이며, 비교적 얇은 강판을 복잡하고 기하학적인 형상으로 용접하여 조립함에 따라 피로강도가 저하되고, 접합부에서의 국부응력 발생으로 결함과 변형이 발생될 가능성이 높은 문제점을 안고 있다.

한편, 포장은 증가하는 교통량에 맞추어 교통하중에 의한 충격과 기상변화, 빗물과 제설용 염화물의 침투 등에 의한 교량상판의 부식을 최소화하여 교량의 내구력 손실을 억제하고, 동시에 통행차량의 쾌적한 주행성 확보를 위한 소재로써, 교량 상판 위를 덧씌워 보호하는 방법 중 하나이다.

본 논문에서는 강바닥판에서의 실제 피로균열사례를 바탕으로 포장의 특성에 따른 거시적 거동 분석 및 응력검토를 실시하기 위해, 선행연구과제와의 연계성과 모델링으로써의 타당성 검증을 수행하여, 신뢰성을 확보하였다. 검증된 모델링을 대상으로 포장특성을 매개변수로 하여 강바닥판의 피로균열에 미치는 영향을 파악하였으며, 포장의 특성치가 미치는 영향인자 도출 및 거동 분석을 위해 재하면적과 하중크기, 그리고 재하위치를 이용한 등가 면적 분포법을 활용하여 각 포장에서의 면내&#12539

외 응력을 조사하여 비교 분석하였다. 또한, 비교 분석된 결과를 바탕으로 각 포장에서의 보강상세와 개선상세를 적용시켜 보강과 개선상세로서의 타당성 및 효율성을 확인하였다.