The hollowed precast concrete (PC) column supports beams during construction so that local compression acts on the column. At that time, the stress distribution from the beams to the column varies if hollow size varies. After the hollow is filled with grout concrete, the column has two layer, outer and inner elements with different compressive strength each other. Therefore, hollow size affect axial capacity of column after filling the hollow. Based on the above background, this paper performed a finite element (FE) analysis with parameter of hollow size to find the stress distribution of hollowed PC column during construction as well as after construction. As an analysis result, the wider the hollow size is, the less local compress strength is during construction. Also, the axial compressive resistance of column decreased when the hollow size is wider.

본 연구의 목적은 전단경간비에 따른 합성지하벽의 거동을 실험적으로 연구하고 유한요소해석 프로그램인 ADINA를 활용 하여 합성지하벽 (Composite Basement Wall, CBW)의 비선형 거동의 예측이다. 특히 각 층 바닥 부근과 같이 콘크리트가 압축응력상태일 때의 합성벽의 거동을 연구하였다. 특히 강재와 콘크리트가 접촉되는 부분의 모델링 방법에 따른 해석방법의 적합성을 검토하고자 하였다. 콘크리트 벽체부분이 압축응력상태에 있는 합성지하벽의 거동을 이해하기 위하여 합성지하벽에 대한 실험을 실시하고 ADINA 프로그램을 이용하여 유한요소해석을 실시하였다. 해석의 편의를 위하여, 철근은 별도의 독립 요소로 모델링하지 않고, 콘크리트에 등분포되어 콘크리트와 함께 거동하는 것으로 하고 모든 요소는 소성거동을 표현하기 위하여 이선형 모델로 하였다. 강재와 콘크리트의 접촉면과 관련해서는 접촉면의 연결조건에 따라, AGO, SEGO-T 그리고 SEGO-NT로 모델링하여 해석을 실시한 뒤 각 조건에 따른 응력흐름과 집중정도를 관찰하고 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 연구결과, 합성지하벽은 전단경간비가 비록 1에 가깝더라도, 강재의 소성변형에 의해 충분히 연성적인 거동을 보이는 것으로 나타났으며, 이와 같은 거동을 묘사하기 위하여 ADINA 프로그램을 이용하여 콘크리트와 강재 및 스터드볼트의 비선형특성을 고려하고 접촉면 요소로서 강재와 콘크리트의 접합면을 모델링하여 해석한 결과 접촉면연결과 모든 절점공유 옵션을 사용한 모델을 적용할 경우, 실험결과와 근사한 예측이 가능한 것으로 나타났다.

스트레스 리본 구조는 경제성, 시공성, 그리고 미관이 탁월하여 외국에서는 1965년 이후부터 2010년 까지 약 200여개의 교량에 적용하고 있으나 국내에는 적용된 사례가 없는 실정이다. 그러므로 국외설계기준 분석과 구조성능 평가를 통하여 국내환경에 적합한 설계기준을 도출할 필요가 있다. 본 연구에서는 기초적인 단계로서 스트레스 리본 교량의 설계 시 일본에서 사용되고 있는 설계기준을 수치해석을 통한 결과와 비교하였다. 특히, 초기 sag의 설정은 케이블 수, 교대에 작용하는 수평력과 그라운드앵커의 수, 진동, 배수계획 등 많은 영향을 미치기 때문에 주요설계인자이다. 기본 sag 설정 시 적용되는 자중 및 2차 cable의 긴장, 릴렉세이션, 교면하중, 크리프를 고려하여 일본의 설계기준과 범용 유한요소 해석 프로그램(DIANA)를 이용하여 단계별 결과를 비교하였다.

모델링을 통한 교량구조물의 동적인 특성은 주로 구조물의 기학학적 형상에서 계산된 강성과 질량에 의해서 결정된다 따라서 본 연구는 합성단면을 갖는 강판형거더교량의 FE 모델링 기법을 제시하고 제시된 모델링 기법은 실계측된 동특성과 비교 분석하여 유용성을 제시했다. 제시된 FE 모델링 기법은 단순화된 1-2차원 모델과 3차원 상세모델로 구분하여 각각의 기법을 제안하고 유용성을 보여 주었다. 구조물의 동적 응답은 상부 슬래브를 지지하는 거더에 가속도계를 부착하여 일반 차량하중 상태에서 발생하는 상시 진동에 의해 측정되었다. 이렇게 측정된 교차파워스펙트럼을 역퓨리에 변환에 의해 교차상관함수로 변환하여 구조물의 특성을 분석하였다. 이들 결과는 FE모델링의 결과와 비교하여 제안된 모델링 기법의 유용성을 제시하였다.