PURPOSES: The objective of this study is to analyze and evaluate the behavior of orthotropic steel bridge deck pavement using three-dimensional finite element analysis and full-scale wheel load testing. METHODS: Since the layer thickness and material properties used in the bridge deck pavement are different from its condition, it is very difficult to measure and access the behavior of bridge deck pavement in the field. To solve this problem, the full-scale wheel load testing was conducted on the PSMA/Mastic bridge deck pavement and the deflection of bridge deck and horizontal tensile strain on top of pavement were measured under the loading condition. Three-dimensional finite element analysis was conducted to predict the behavior of bridge deck pavement and the predicted deflection and tensile strain values are compared with measured values from the wheel loading testing. RESULTS: Test results showed that the predicted deflections are 10% lower than measured ones and the error between predicted and measured horizontal tensile strain values is less than 2% in the critical location. CONCLUSIONS: The fact indicates that the proposed the analysis is found to be accurate for estimating the behavior of bridge deck pavements.

강상판의 포장에 사용되는 구스아스팔트는 시공시 220°C에서 260°C의 고온 상태에서 시공되기 때문에 강상판에 과도한 응력 및 변형을 발생시킬 수 있다. 따라서 구스아스팔트의 포설시 강상판에 미치는 열영향을 평가하고 그 영향의 최소화를 위한 포설폭과 패턴을 선정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 영종대교 상로도로의 구스아스팔트에 의한 열영향을 평가하기 위하여 일련의 수치해석을 수행하였으며 그 결과를 계측결과와 비교하여 수치해석방법의 타당성을 검증하고, 구스아스팔트가 강상판에 미치는 열영향을 검토하였다.

강상판의 포장에 사용되는 구스아스팔트는 시공시 220℃에서 260℃의 고온 상태에서 시공되기 때문에 강상판에 과도한 응력 및 변형을 발생시킬 수 있다. 따라서 구스아스팔트의 포설시 강상판에 미치는 열영향을 평가하고 그 영향의 최소화를 위한 포설폭과 패턴을 선정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 영종대교 상로도로의 구스아스팔트에 의한 열영향을 평가하기 위하여 일련의 수치해석을 수행하였으며 그 결과를 계측결과와 비교하여 수치해석방법의 타당성을 검증하고, 구스아스팔트가 강상판에 미치는 열영향을 검토하였다.

강상판교는 부재수가 많고 구조적 거동이 복잡하여 재래적인 단일수준 (CSL) 알고리즘을 이용하여 최적화하는 것이 매우 어렵기 때문에 본 연구에서는 강상판교를 효율적으로 최적화하기 위해 다단계 최적설계 (MLDS) 알고리즘이 제안되었다. 강상판교를 주형과 강상판으로 나누기 위해 등위법이 사용되었고, 시스템 최적화를 위하여 설계 변수를 줄이는 분해법이 사용되었다. 효율적인 최적설계를 위해 다단계 최적설계 알고리즘은 제약조건 소거기법(Constraint Deletion)과 응력 재해석 같은 근사화 기법을 도입하였다. 변위해석을 위한 제약조건 소거기법은 교량의 최적화에 효율적인 것으로 검증되었고, 제안된 응력 재해석 기법 또한 설계민감도 해석을 필요로 하지 않으므로 매우 효율적이다. MLDS 알고리즘의 적용성과 강건성은 다양한 수치예제를 사용하여 기존의 단일수준 알고리즘과 비교하였다.

This study introduces abnormal noise phenomenon of steel deck plate bridge which have not been mentioned in the literature or reports. The abnormal noise occurred from the time when the girder was installed and the welding was completed. And it had continued after the bridge opened. In this study, firstly, the characteristics of abnormal noise is analyzed. Also it presents the mechanism of noise generation.

This paper evaluated a stress for the girder reinforced by cross rib. As a result, The cross rib reduced the maximum and mnimum stress generated in girder because of evenly distributing the load.

강바닥판은 콘크리트 바닥판에 비해 강성이 작아 차량의 윤하중에 의해 국부적으로 큰 변형이 발생하여 포장표면에 인장응력을 유발시켜 포장균열 발생의 원인이 된다. 또한, 용접이음부의 포장이 균일한 두께로 포설되지 않거나 강바닥판과 아스팔트 포장 사이의 부착성 부족으로 인해 공용 중 포장손상이 발생한다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위해 강바닥판 교량에 구스 아스팔트와 같은 부착성 및 내구성이 우수한 특수 아스팔트 포장을 실시하는 경우가 늘고 있으나 구스 아스팔트는 일반 아스팔트 보다 약 100℃정도 높은 고온상태에서 포설되기 때문에 강바닥판의 온도가 100℃~130℃ 정도 상승하게 된다. 이와 같은 온도상승은 포장 시공 중 강바닥판의 변형을 유발하고 포장 완료 후에도 강바닥판 교량의 품질에 악영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 구스 아스팔트 포장온도가 강바닥판의 열변형에 미치는 영향을 검토하여 강상판 교량의 시공상에 문제점이 되고 있는 포장문제를 해결하고자 하였다. 해석결과, 지점과 교각의 2개의 교량받침과 Shear key가 설치되어 구스아스팔트 포장 시공 도중 문제시 되고 있는 지점의 부반력에 의한 받침의 들림이나 신축이음의 영향, 교축방향 변위의 영향은 모두 허용치 범위 내에 있는 것으로 나타났다. 또한, 보부재에 모델링된 U-리브, 종형 및 횡형의 단부부재에 발생하는 응력은 강바닥판 또는 평판에 발생하는 응력에 비하여 작은 것으로 나타났다.