보강판으로 외부부착 보강된 교량 바닥판의 성능향상을 위한 변수 해석

Abstract

The concrete bridge decks on the main girder will usually develop initial cracks in the longitudinal or the transverse direction due to dry shrinkage and temperature change, and as the bridge decks age, the crack will gradually develop in different directions due to repeated cyclic loads. The strengthening direction of the concrete bridge deck is a very important factor in improving proper structural behavior. Therefore, in this study, theoretical analyses of strengthened bridge decks were performed using the nonlinear finite element method. To improve the accuracy of the analytical result, boundary conditions and material property of strengthening material was simulated by laboratory condition and test results, respectively. The effect of the strengthening direction and the amount of strengthening material were estimated and compared to the experimental results. The efficiency of the strengthened bridge decks by strengthening variables such as the amount, width and thickness of CFS was observed. 콘크리트 교량 바닥판은 건조수축 및 온도변화 등에 의하여 초기 일차균열이 발생하고, 사용기간 동안 반복되는 차량하중의 크기와 철근 간격 등에 의하여 초기 균열이 이방향 균열로 점차 진전하게 된다. 바닥판의 거동을 효율적으로 향상시키기 위해서는 보강방향에 대한 고려가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 탄소섬유쉬트를 보강재로 사용한 경우의 보강된 바닥판에 대한 비선형 유한요소해석을 실시하였으며, 해석의 정확성을 높이기 위하여 보강된 바닥판의 경계조건과 재료성질을 시험조건과 부합될 수 있도록 모사하였다. 보강방향과 보강량에 대한 해석결과는 시험결과와 비교, 분석함으로써 정확성을 검증하였으며, 이와함께 보강된 바닥판의 효율성을 검증하기 위하여 보강재량, 폭과 두께 등과 같은 보강변수에 의한 보강후의 구조적 효율성을 고찰하였다.