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방호울타리 설치에 따른 교량단면의 공기역학 특성 해석 - 목포대교 KCI 등재

Aerodynamic Characteristics of Bridge Girder Section with Handrails - Case Study of the Mokpo Bridge

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/384826
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한국풍공학회지 (Journal of the Wind Engineering Institute of Korea)
한국풍공학회 (Wind Engineering Institute of Korea)
초록

본 연구에서는 CFD 코드를 이용하여 목포대교의 보강거더 단면을 대상으로 방호울타리 설치 여부에 따른 동적 공기력을 해석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 방호울타리를 설치함에 따라 항력은 영각에 따라 약 25~50% 증 가하는데, 특히 영각이 0o 경우에 방호울타리의 설치로 인해 약 50%의 항력이 증가하며, 영각이 증가함에 따라 전체 항력에서 방호울타리의 영향으로 발생하는 항력의 비중은 점차 감소하는 경향을 보인다. 또한 교량의 방호울타리는 영각에 대한 양력의 변화율을 감소시키는 역할을 하며, 반시계방향으로 피칭모멘트를 증가시키는 역할을 한다. 교량에 설치되는 페어링은 흐름의 분리를 제한시키고 분리된 흐름의 재순환길이를 짧게 하기 때문에, 단면비가 9.7인 목포대교 의 보강거더 단면에 대한 플러터계수는 단면비가 20인 직사각형단면의 플러터계수와 비슷한 거동을 보인다. 그리고 목포대교의 경우, 방호울타리가 플러터계수에 미치는 영향은 미미한 것으로 분석되었다.

This study utilizes the CFD code to analyze the aerodynamic forces in the girder section of the Mokpo Bridge, expecially the effect of handrails on the aerodynamic characteristics of the bridge section, and arrived at the following conclusions. Installation of handrails increases the drag force by 25-50% depending on the wind attack angle. Especially when the wind attack angle is 0o, the drag force increases by 50% with the influence of handrails. And the proportion of drag force, generated by the influence of handrails, against the entire drag force tends to decline as the wind attack angle increases. Also, the handrails of the bridge serve to decrease the rate of the lift force change with respect to the wind attack angle and increases the pitching moment counterclockwise. As the fairings installed in the bridge restrict the separation of flow and shorten the recirculation length of the separated flow, the flutter derivatives for the girder section of the Mokpo Bridge, whose aspect ratio is 9.7, results in similar behaviors as those of a rectangular section with an aspect ratio of 20. For the Mokpo Bridge, the impacts of the handrails over the flutter derivatives are analyzed to be minimal.

목차
Abstract
요 약
1. 서 론
2. 연구방법
    2.1 해석모형
    2.2 해석대상 및 해석방법
3. 모의결과
    3.1 정적공기력계수
    3.2 플러터계수
4. 결 론
참고문헌
저자
  • 김대근(목포대학교 공과대학 건설공학부 토목공학전공) | Kim Dae-Geun
  • 김호경(목포대학교 공과대학 건설공학부 토목공학전공) | Kim Ho-Kyung
  • 이상훈(GS건설(주) 기술연구소 연구개발팀) | Lee Sang-Hoon