연속교의 교대부와 교각부에 설치되는 받침 용량은 통상적으로 각 지점에 작용하는 최대수직반력의 크기에 따라 결정되며 교각부에 더 큰 용량의 받침이 위치한다. 본 연구에서는 지진격리장치가 적용된 세 가지 받침배치에 따른 사교의 지진거동 변화를 비교･분석하여 연속 사교의 지진성능 향상 가능성을 검토하였다. 기존 받침배치(Case A)를 기준으로 교각부에 설치되는 납고무받침(LRB)의 수평강성에 변화를 주어 세 가지 받침배치(Case A, Case B, Case C)를 선정하였다. 납고무받침 자체의 감쇠효과가 고려된 hybrid response spectrum을 이용한 응답스펙트럼 해석을 수행하여 총 36개의 연속 플레이트 거더 사교들의 지진거동을 조사하였다. 해석결과 교대부에 설치된 LRB와 유사한 수평강성 또는 작은 수평강성을 가진 LRB를 교각부에 설치할 때 훨씬 바람직한 사교의 지진거동이 유발되었다. 즉, 교각부에 설치되는 LRB의 수평강성 변화는 사교의 고유진동주기를 길게 하고 모드형상에 변화를 유발시켜 전체밑면전단력과 교각부에서의 최대밑면전단력 그리고 거더에 걸리는 응력을 크게 감소시킨다. 비록 하부구조의 유연성이 증가할수록 받침배치 변경에 따른 지진거동의 긍정적인 효과가 다소 감소되지만, 10m 미만의 교각 높이를 가지면서 지진격리받침(LRB)이 설치된 연속 플레이트 거더 사교의 경우 제안된 받침배치는 지진성능 향상을 가져온다.

The capacity of bearings installed at abutments and piers for continuous bridges is usually determined by the magnitude of the maximum vertical reaction at each support and the capacity of bearings placed at piers is higher than that at abutments. In this study, the possibility of the improved seismic performance of base-isolated continuous skew bridges was investigated by analysing the variation of the seismic behavior of them according to three arrangements of bearings. Based on the conventional arrangement of bearings(Case A), three arrangements of bearings such as Case A, Case B and Case C were selected considering the variation of the horizontal stiffness of the lead rubber bearing(LRB) installed at the pier. The seismic behavior of the total 36 skew bridges was investigated by conducting the response spectrum analysis using the hybrid response spectrum considered the effect of LRB’s damping. Results of analyses show that a more desirable seismic behavior of base-isolated continuous skew bridges can be obtained by reducing the magnitude of the horizontal stiffness of LRB placed at the pier to similar to or less than that of LRB installed at abutments. The variation of LRB’s stiffness at the pier brings about period elongation and the change of mode shapes of base-isolated skew bridges and results in the reduction of the total base shear, the maximum base shear at the pier and the girder stresses. Although positive effects on the seismic behavior of base-isolated skew bridges caused by the change of arrangement of bearings decreased slighty with an increase in the flexibility of the substructure, the proposed arrangements of bearings bring about the improved seismic performance of base-isolated continuous skew plate girder bridges with less than 10m height of piers.

• 문성권(대구한의대학교 건축･토목설계학부 교수, 공학박사) | Moon, Seong Kwon Corresponding author