한국해양대학교

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2거더교의 합리적 구조상세 제안과 적용에 따른 경제성 및 경관에 관한 연구

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dc.contributor.author 권순철 -
dc.date.accessioned 2017-02-22T02:13:06Z -
dc.date.available 2017-02-22T02:13:06Z -
dc.date.issued 2008 -
dc.date.submitted 2008-07-30 -
dc.identifier.uri http://kmou.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000002174117 ko_KR
dc.identifier.uri http://repository.kmou.ac.kr/handle/2014.oak/8060 -
dc.description.abstract 강교량 건설의 합리화 방안의 일환으로 거더에 고강도강재 및 후판강재를 사용하여 수평 브레이싱과 수직 브레이싱을 생략하고 하중 전달 부재로 가로보를 배치하여 합리화를 도모한 교량형식인 2거더교가 제안되고 있다. 2거더교는 교량을 단순화, 생략화하고 거더 개수를 최소화하였기 때문에 교량의 설계, 제작 및 유지관리에서의 합리화를 도출할 수 있는 대표적인 교량 형식의 하나이다. 강교량 합리화에 의한 2거더교는 일반적인 플레이트거더교에 비해 2차부재의 생략화 및 합리화에 따른 경제적 측면에서의 이점이 있음에도 불구하고 그에 대한 구조적 거동 특성 파악 및 경제성 분석에 대한 연구가 미흡할 뿐 아니라 명확한 설계기준 등이 규정되지 않아 적용상에 어려움이 지적되고 있다. 본 연구에서는 2거더교의 합리적인 구조상세를 제안하기 위하여 먼저 2거더교에서 하중분배 역할을 하는 가로보를 대상으로 가로보 위치, 간격 및 강성을 매개변수로 FEM해석을 수행하여 합리적인 가로보 배치상세를 제안하였다. 또한 2거더교에서 복부의 좌굴 방지의 역할을 하는 수직보강재를 대상으로 수직보강재 연결부의 스캘럽 곡률반경을 매개변수로 상세 FEM해석을 수행하여 피로에 안전한 구조상세를 제안하였다. 이러한 구조 거동 검토 결과를 토대로 단면제원 및 지간길이에 따른 최적설계 및 경제성 분석을 수행하여 2거더교 설계시 단면선정의 기초자료 제시 및 합리적 지간길이를 제안하였다. 또한 교량 설계시 중요한 인자의 하나로 대두되고 있는 경관설계의 기초자료를 제시하기 위하여 황금비를 적용한 2거더교의 거더 높이 및 경간 분할에 대한 최적설계 및 경제성 분석을 수행하였다. 연구결과, 2거더교 가로보의 응력 및 시공성 등의 구조특성을 고려하면 가로보는 거더 중단에 배치하고, 간격은 지간의 1/6, 강성은 주거더 강성의 2.1%로 배치하는 것이 합리적인 것으로 나타났다. 또한 2거더교의 피로안전성을 고려하면 주거더 복부 두께는 16mm이상, 수직보강재 연결부의 스캘럽 곡률반경은 100mm이하로 하는 것이 합리적인 것으로 나타났다. 한편 2거더교의 구조특성을 고려한 최적설계 기반에서의 지간길이에 따른 최적 단면제원을 제안하였으며, 또한 경제성 분석에 기초한 2거더교의 적정 지간길이는 50m~60m인 것으로 나타났다. 그리고 황금비 개념을 도입하는 경관설계가 경제성 측면에서 보다 효율적인 것으로 나타났다. -
dc.description.tableofcontents 1장. 서론 1 1.1 연구의 배경 1 1.2 연구동향 2 1.2.1 가로보 배치에 따른 2거더교 구조거동 2 1.2.2 플레이트거더교의 수직보강재 연결부 구조상세 4 1.2.3 플레이트거더교의 최적설계에 따른 단면특성 및 경제성 7 1.2.4 플레이트거더교의 최적설계와 경관 8 1.3 연구내용 및 범위 9 2장. 가로보 배치에 따른 2거더교 거동 특성 11 2.1 구조모델 검증 구조해석 12 2.1.1 대상교량 12 2.1.2 구조모델 및 하중조건 14 2.1.3 구조모델 특성에 따른 구조해석 18 2.2 가로보 배치에 따른 구조해석 24 2.2.1 가로보 배치 위치에 따른 가로보 거동 24 2.2.2 가로보 간격 및 강성에 따른 가로보 거동 31 2.2.3 가로보 모델 방법 제안 41 2.3 소결 42 3장. 2거더교의 수직보강재 연결 상세 43 3.1 개요 43 3.2 수직보강재 연결부 피로균열 44 3.3 수직보강재 피로검토 구조해석 46 3.3.1 대상교량 46 3.3.2 구조모델 및 해석조건 46 3.3.3 상세 구조모델 검증 52 3.4 2거더교의 피로검토 53 3.4.1 주거더 용접 연결부 53 3.4.2 수직보강재 용접 연결부 54 3.5 소결 65 4장. 2거더교의 최적설계에 따른 단면 최적화 및 경제성 분석 66 4.1 최적화프로그램 개요 66 4.1.1 최적화프로그램의 최적단면 선정 과정 67 4.1.2 최적화프로그램의 최적단면 선정기법 69 4.2 최적화프로그램의 검증 72 4.2.1 대상교량 및 구조해석 조건 72 4.2.2 구조해석 검증 78 4.3 일정지간길이의 2거더교 단면 최적화 80 4.3.1 일정지간의 단면 특성 80 4.3.2 일정지간의 단면 최적화 82 4.4 지간길이 변화에 따른 2거더교의 단면 최적화 93 4.4.1 지간길이 변화에 따른 단면 특성 93 4.4.2 지간길이 변화에 따른 단면 최적화 94 4.5 지간길이 변화에 따른 2거더교의 사용성 검토 105 4.6 지간길이 변화에 따른 2거더교의 경제성 분석 108 4.6.1 교량특성을 고려한 표준품셈 개정 108 4.6.2 지간길이 변화에 따른 경제성 분석 118 4.7 가로보 배치상세에 따른 최적화 125 4.8 소결 128 5장. 2거더교의 단면 최적화와 경관 129 5.1 경관특성 개요 129 5.1.1 개요 129 5.1.2 교량에서의 황금비 130 5.2 경관설계에 기초한 2거더교의 단면특성 131 5.3 경관설계에 따른 단면 최적화 및 경제성 분석 136 5.3.1 경관설계에 따른 단면 최적화 136 5.3.2 경관설계에 따른 경제성 분석 136 5.4 경관설계시 가로보 배치상세에 따른 단면 최적화 147 5.5 소결 150 6장. 결론 151 참고문헌 153 -
dc.language kor -
dc.publisher 한국해양대하교 대학원 -
dc.title 2거더교의 합리적 구조상세 제안과 적용에 따른 경제성 및 경관에 관한 연구 -
dc.title.alternative A Study on Economical Efficiency and Landscape through Suggestion and Application of Rationalized Structural Details of Two-Girder Bridge -
dc.type Thesis -
dc.date.awarded 2008-08 -
dc.contributor.alternativeName Kwon Soon Cheol -
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토목환경공학과 > Thesis
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