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pp.201-212
이 논문에서는 재료의 비선형성의 고려여부가 PSC 교량의 풍하중 거동을 예측하는 데 미치는 영향을 검토하였고, 부가적으로 기하학적 비선형성이 풍하중 거동을 예측하는 데 미치는 영향도 검토하였다. PSC 교량의 정적거동해석을 위해 재료의 비선형성과 기하학적 비선형성 및 재료의 시간의존적 특성의 영향을 모두 고려하였으며, 재료의 비선형성으로는 콘크리트의 인장균열과 콘크리트, 보강철근, PS 강재 및 케이블의 비선형 응력-변형률 관계와 하중반전(load reversal)을 고려하였다. 재료의 비선형성과 기하학적 비선형성의 고려여부를 조합하여 직선 PSC 거더교와 직선 PSC 사장교 및 곡선 PSC 사장교 의 풍하중 거동을 해석한 후 각각의 영향을 비교하였다. 재료의 비선형성과 기하학적 비선형성을 모두 고려하여 해석한 경우에, 상판이 연결되기 직전 단계에서는 직선 PSC 사장교와 곡선 PSC 사장교에서 풍하중에 의한 처짐이 크게 증가하고, 시공완료 직후에 구조물의 자중과 활하중 및 풍하중에 의해 직선 PSC 사장교의 주경간에서 균열이 발생함을 확인하였다. 따라서 PSC 사장교의 풍하중 거동을 정확히 예측하기 위해서는 통상적으로 고려하는 기하학적 비선형성에 더하여 재료의 비선형성을 가능한 정확히 고려한 해석이 필요함을 알 수 있었다.
A study for the effects of material nonlinearity on the wind load behavior of PSC(Prestressed Concrete) bridges is presented. To account for the nonlinear behaviors of the PSC bridges, the effects of material and geometric nonlinearities as well as the time-dependent properties of materials are considered. For the material nonlinear analysis, the nonlinear stress-strain relationship and cracking of concrete and nonlinear stress-strain relationships of reinforcing steel, prestressing steel and cable including load reversals are considered. Various case studies regarding the effects of material and geometric nonlinearities on the wind load behavior of segmentally erected straight PSC girder bridge and straight and curved PSC cable-stayed bridges are carried out. The numerical results on these bridges show that the analysis considering the effects of material nonlinearity due to crack of the concrete and geometric nonlinearity due to increase of transverse deflections of the bridge deck under the wind load is important to predict the wind load behaviors of the PSC cable-stayed bridges exactly during the construction or after the completion of the bridges.
요 약
I. 서 론
II. 대변위(large displacement)를 고려한뼈대요소의 평형방정식
2.1 강성행렬 유도
2.2 대변위에 의한 위상변화
III. 구조요소 모델 및 재료 비선형 모델
IV. 해석 예
4.1 개 요
4.2 직선 PSC 거더교
4.3 직선 PSC 사장교
4.4 곡선 PSC 사장교
V. 결 론
참고문헌
