Long-span marine bridges are generally designed as long-span bridges in order to secure the running route of the ship and reduce the cost and time of the bridge pier construction. In long-span bridges, the range of load resistance transmitted by the superstructure and cable is determined by the mast and foundation. In the other words, the range of designable span length would be determined by the mast and foundation condition. The floating bridge is a type in which the superstructure is supported by the force of buoyancy without the pier mounted on the seabed so that the buoyancy of the floating bridge is balanced by the dead load and buoyancy of the structure. As a technique to overcome the weakness of existing long span bridges, it is possible to consider the type of cable supported bridges with floating tower. In this study, according to the tendon arrangement and initial tension distribution, the static global performance of the long-span bridges with floating tower were evaluated.

초장대 사장교 Prototype 설계를 위한 내풍구조 특성을 분석하기 위하여 기존 장경간 사장교의 가설계 및 완성계에 대한 동적구조특성을 분석하고, 가상의 1,500m급 초장대 사장교의 동적구조특성을 추정하여 풍동실험을 수행함으로써 내풍안정성이 우수한 보강형 단면을 도출하였다. 경제성을 고려하여 유선형 강박스 보강형 단면을 가진 주경간장 1,200m의 초장대 사장교를 Prototype 설계안으로 선정하였으며, 가설단계를 포함한 3차원 공탄성모형에 대한 풍동실험을 수행하고, 국내외 대표적인 장경간 사장교와 풍응답 특성을 비교 검토한 결과 설계풍속이내에서 와류진동이나 플러터와 같은 유해한 진동현상이 발생하지 않으므로 Prototype 설계안은 우수한 내풍구조 특성을 가지고 있는 것으로 평가된다.

본 연구의 목적은 지진발생 시 발생할 수 있는 초장대교량의 관리기준을 기반으로 하여 비상대응절차를 정의하고, 지진의 레벨(Level)별 비상대응 알고리즘을 개발하여 구조물의 센서와 연동하는 교량재난관리시스템인 BDMS(Bridge Disaster Management System) 개발이다. 지금까지의 초장대교량의 지진에 대한 방재시스템은 메뉴얼(Manual) 중심의 방식이며 패쇄적인 시스템을 활용하였으나 본 연구에서는 IT 기술을 접목하고 인터넷 기반의 개방적 시스템을 활용하여 보다 실용적인 시스템으로 개발하였다. 또한 교량관리자별로 업무를 할당하고 그 절차마다 수행해야할 임무를 AAD(Activity Action Diagram)을 통하여 명확하게 규정하였다. 3D 상황판 기능을 제공하여 지진재난 뿐 아니라 다른 자연재난의 중복 발생 시에도 적절한 초기 대응이 가능하도록 설계하였다. 시나리오를 기반으로 비상대응 주체별로 행동요령을 정의 하고 비상대응절차를 구축하여 이를 시스템화한 BDMS을 개발 활용한다면 기존의 경험적, 매뉴얼 중심의 대처방식에서 신속성, 효율성을 가진 지진 재난 방제시스템을 갖게 될 것이다.

장대교량의 실현을 논함에 있어서 보강거더의 플러터 안정화는 필수적인 검토 항목이다. 본 연구에서는 보강거더의 등가비정상공기력계수의 개념에 기초하여 연성플러터를 안정화하는 해석적인 접근방법을 제시하였다. 등가비정상공기력계수는 교축방향으로의 서로 다른 형상의 보강거더 배치와 구조계의 진동모드에 영향을 받는다. 우선, 평행식 및 모노듀오 형식 초장대 현수교를 대상으로 평판의 비정상공기력계수를 이용하여 대칭 및 역대칭 1차 연직/비틀림 진동모드에 대한 연성플러터 특성 분석 및 플러터 안정화 개념을 도출하였다. 다음으로, 모노듀오 초장대 현수교의 연성플러터 안정화 방안으로서, 그레이팅 거더 및 평판 단면을 이용하여 교축방향으로의 효과적인 배치방안에 대해 제시하였다.

연육·연도교로 주로 건설되는 초장대교량은 시설물 특성상 이용객들의 대피공간이 제약되고 태풍, 해일 등 자연재해에 노출이 빈번해 다른 공공시설물보다 재난에 취약한 구조물이다. 더욱이 구조물이 장대화되는 최근의 공공시설물 건설동향으로 인해 재난 발생시 예상 위험은 더욱 커지고 있다. 본 연구에서는, 이전 연구를 통해 구축된 재난관리 시나리오를 토대로 재난관리 알고리즘과 전산모델을 개발하였다. 초장대교량의 재난은 자연재해와 인적재해로 구분할 수 있으며, 본 연구는 안개, 강설, 결빙, 강풍, 지진, 해일 및 풍수해의 자연재해와, 화재, 교통사고, 구조물파괴 및 테러의 인적재해를 대상으로 하였다. 이들 재난에 대해 재난관리 알고리즘을 구성하고, 초장대교량의 재난관리 전산모델을 제시함으로써 재난 발생시의 효율적 대응을 도모하고자 한다.