복합 트러스교 힌지형 격점 구조의 피로 성능 평가

국문 초록 (Abstract)

복합 트러스교는 강재 박스 교량이 주류를 이루고 있는 우리나라 중지간 교량의 형식적 대안이 될 수 있는 구조 형식이다. 이러한 복합 트러스교의 핵심 기술은 강관과 콘크리트 슬래브를 연결하는 격점 구조이며 일본 등에서는 시공 회사별로 고유의 격점 구조를 개발하여 실험적 검증을 통해서 실교량에 적용해 오고 있다. 이 연구에서도 힌지형 격점 구조를 제안하고 이에 대한 정적인 구조 성능을 이미 검증한바 있으며 피로 실험을 통해 구조 상세를 개선하고 피로 성능을 검증하였다. 복합 트러스 거더에 대한 피로 실험 결과 정적인 구조 성능이 입증된 격점 구조라고 하더라도 매입된 연결판이 충분히 피로 파괴를 나타낼 수 있으며 이를 방지하지 하기 위한 구조 상세 개선 방안으로 perfobond 강재를 사용하는 방법과 강관에 원형 리브를 부착하는 방법을 제시하였다. 그리고 해석적 방법을 통해 강관에 원형 리브를 부착하는 방법이 격점부 강재 물량 증가시키지 않으면서도 피로 성능 개선에 효과적이라는 것을 입증하게 되었으며, 추가적인 격점 구조 피로 실험을 통해 피로 성능을 검증하였다. 따라서 이 연구에서 제안된 힌지형 격점 구조는 원형 리브를 부착하고 충분한 매입 깊이를 확보해 준다면 정적 구조 성능 뿐만 아니라 피로 성능도 확보되어 실제 복합 트러스 교량에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

To replace a steel box bridge for constructions of medium span bridges in Korea, the Hybrid Truss Bridge (HTB) is being considered as an alternative bridge type. The core technology of HTB is the connection joint that links the concrete slabs and steel truss pipes. Various construction companies in Japan have developed unique connection systems and applied to the real bridge constructions after verifying their performances through the experimental evaluation. In this study, the fatigue test of a hybrid truss girder has been performed in order to verify the newly proposed hinge type connection joint`s static and fatigue capacities. Through this fatigue test results, it is founded that the structural detail to improve the fatigue capacity should be developed. The hinge connection system with circular ribs has been proposed by means of structural finite element analyses. And then the fatigue test for this connection joint has been performed and it is proved that this connection joint has enough fatigue capacity. Finally, it is expected that the hinge connection system with circular ribs developed by in this study can be easily applied to the real bridge.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 정적 재하 실험
• 3. 복합 트러스 거더 피로 성능 실험
• 4. 격점 구조 상세 개선
• 5. 격점 구조 피로 실험
• 6. 결론
• 참고문헌
• 요약

참고문헌 (Reference)

• 1 정광회, "연결구조 시스템에 따른 복합 트러스 연결부의 수평전단강도에 대한 실험적 연구" 130-133, 2007
• 2 심창수, "복합 트러스 교량의 연결구조에 대한 실험적 연구" 한국강구조학회 19 (19): 303-312, 2007
• 3 한국도로교통협회, "도로교설계기준"
• 4 국토해양부, "교량현황조사" 130-169, 2004
• 5 국토해양부, "교량현황조사" 134-173, 2009
• 6 Jung, K. H., "Flexural Behavior of Prestressed Concrete Hybrid Girder with Steel Webs" 297-305, 2007
• 7 Miwa, H., "Experimental Study on the Mechanical Behavior of Panel Joints in PC Hybrid Truss Bridges" JSCE 44A : 1475-1484, 1998
• 8 Takashi, T., "Experimental Study on a Joint in Prestressed Concrete Bridge with Steel Truss Web" 347-352, 2002
• 9 Hiroo, M., "Design of the Kinokawa Viaduct Composite Truss Bridge" 371-380, 2002
• 10 Shim, C. S., "Design and Experiments on Connection of Composite Truss Bridges" 963-970, 2007
• 11 Hiroyuki, F., "Design and Construction of Shitsumi Ohashi Bridge" Bridge and Foundation 5-11,
• 12 Keiichi, A., "Design and Construction of Sarutagawa Bridge and Tomoegawa Bridge" 5-11, 2005
• 13 "ABAQUS Standard User's Manual v6.2" Hibbit, Karsson & Sorensen Inc 11.5.1-11.5.14, 2001