장지간 파형강판 박스형 구조물의 3차원 구조해석모델 개발

Abstract

본 연구에서는 파형강판의 단면특성과 종방향 및 횡방향의 이방적인 특성을 고려 가능한 3D-보강판 해석방법을 제시하기 위하여 다음과 같은 연구를 하였다. CHBDC(2000)에서 제시하는 파형강판 박스형 구조물의 휨모멘트식을 평가하여 기존의 휨모멘트식의 수정이 필요함을 입증하고, 기존 해석방법의 문제점을 분석하여 3D-보강판 모델을 제안하였다. 지간장 15.055m인 시험시공 교량의 거동을 계측하였고, 이를 2D-보요소, 3D-등가판, 3D-보강판의 해석값과 비교 및 검토를 하였다. 그 결과 3D-보강판 모델이 파형강판 구조물의 거동과 가장 잘 일치하였다. 또한, 무보강 단면에 대해 전술한 해석방법과 3D-쉘 모델의 상세해석을 통해 3D-보강판 모델의 타당성을 입증하였다. 파형강판 구조물의 휨모멘트식 제안에 필요한 설계변수를 도출하기 위하여 시공단계의 민감도, 구조물과 흙의 상대강성의 영향, 구조물의 기하강성의 영향을 검토하였다.; In this study, we propose the analysis method for 3D-stiffened plate considering the section property of corrugated plate and orthotropic material of longitudinal and transverse direction. The moment equation of box structures with corrugated plate that is presented in CHBDC(2000) is verified that it should need to be corrected. Therefore, the modified 3D-stiffened plate model is proposed that make up for the previous moment equation. The behavior of bridge with span length, 15.055m is examined to compare with 2D-frame element, 3D-equivalent plate and 3D-stiffened plate. According to result of comparison, 3D-stiffened plate is nearly close to result of experiment among the various analysis. In addition, a 3D-shell model is analyzed to verified the proposed 3D-stiffened plate model for non-ribbed section. In order to propose the design parameter for proposing new moment equation, the sensitivity for construction stage, the effect of stiffness difference between soil and structure and geometric stiffness of structure is considered.