분절 채널형 하로교의 해석모델 개발

Abstract

채널형 하로교는 PSC교량 형식으로서 채널형태의 조립식 프리캐스트 세그먼트(segment) 교량이다. 이 교량은 거더와 방호벽의 역할을 동시에 수행하는 측보(edge beam)와 측보를 연결하고 바닥판의 역할을 수행하는 슬래브로 구성되어 있다. 또한 기존 공법들과 달리 공장에서 각각의 세그먼트를 제작하여 현장으로 운반, 가설 및 긴장 작업만 시행하므로 현장에서의 가설기간을 최소화 할 수 있다. 본 논문에서의 내용 및 구성은 다음과 같다. 먼저 본 연구와 관련된 기존의 거더교 형식에 대하여 살펴보았으며, 본 연구의 목적과 연구 내용을 설명하였다. 다음로는 채널형 하로교의 구조적 특징과 장점을 살펴보았으며, 시공방법 및 순서에 대하여 설명하였다. 또한, 채널형 하로교의 거동을 명확히 밝히며 그 거동을 정확하게 반영할 수 있는 구조해석 모델(판-프레임)을 제시하였다. 또한, 지간과 폭원에 따른 채널형 하로교의 경제적인 설계를 위하여 최적단면 산정에 대하여 설명하였다. 마지막으로 실물크기의 채널형 하로교 구조실험을 통한 해석모델의 타당성을 검증하였다. 실험은 크게 3가지로 실시하였다. 구조물의 고유 진동수를 계측하기 위하여 가진 실험을 하였으며 구조물의 동적거동특성 분석을 위하여 반복 재하 실험을 수행하였다. 또한 4점 정적 파괴시험을 수행하여 정적 성능을 검증하였다.; Recently prestressed concrete(PSC) is the main material for constructing the concrete bridge since it has merits for the construction of the long-span bridge which are not only complementing crack propagation, corrosion of a bar, and water leakage, also all sections behave efficiently comparing to the RC members and reduce the self weight. A simple PSC bridge which constructs in Korea recently, is a composite I-shaped girder bridge and is a small bridge adapting post tensioning. However, this method has a weak point that the upper slab should be placed in construction site after placing a precast girder. Therefore, we require to examine the through bridge which is no need to construct a deck plate after constructing a girder. The channel-type through bridges were constructed in parts of the United states and Europe where have developed the construction industry. In this paper, we analyzed characteristics and merits for the developed channel-type thorugh bridge, compared the bridge's structural behavior and developed the model which represents the structural behavior properly. Using developed structural analysis model, we verified theoretical structural capacity, calculated a optimum section applicable to long span and wide width, and performs standardization of the optimum section. We also performs indoor experiments to verify theoretical structural capacity. To determine characteristics of the segments and to secure reliability about the output of load reiteration test, we analyzed a natural frequency and determined a experimental excitation frequency. Also, we performed reiteration tests two hundred and thousand times and 4point static bending failure test after the reiteration test.