기존 구조물의 내진보강을 경제적으로 수행 위해서는 내진성능을 보다 정확하게 평가하는 것이 필요하다. 우리나라 도로교의 내진성능은 "기존교량의 내진성 평가 요령"에 의해 평가되고 있으며, 이는 이를 활용할 당시 기술자의 기술수준을 고려하여 비교적 간단한 방법이 채택되었다. 최근에는 입력지진의 불확실성을 고려하여 내진성능을 확률적으로 평가하는 연구가 많이 수행되고 있다. 일반적으로 구조물은 지반의 영향을 무시하고 모델화되거나 때로는 지반을 탄성스프링으로 모델화하여 응답에 대한 지반의 영향을 고려하고 있다. 그러나 지반도 지진시 비선형특성을 나타내므로 교량의 응답특성을 보다 정확하게 평가하기 위해서는 이를 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 지진세기에 따른 지반의 비선형성을 등가의 선형스프링으로 모델화하여 6경간연속교를 대상으로 하여 지진해석을 수행하였으며, 교각의 파괴 및 낙교에 대한 지진취약도의 특성변화를 확률적으로 평가하였다.

본 논문은 도로의 선형이 곡선일때, 곡선상에 설치되는 곡선교를 해석함에 있어 에너지법에 기초하여 휨과 순수비틂 효과를 고려한 탄성방정식을 이용한다. 이 탄성방정식은 부정정 구조인 연속곡선박스거더의 정역학적 부정정력을 최소 일의 원리를 적용하여 구한다. 곡선박스거더에 수직단위하중과 단위토크를 작용시켜 전단력, 휨모멘트, 순수비틂모멘트, 그리고 처짐과 회전각에 대한 영향선을 구하며, 실제 하중이 작용할 때 곡선박스거더의 부재력을 구할 수 있도록 하였다.

이 연구는 2경간 연속 PSC-Beam 교량의 경간 내측 지지점의 바닥판에서 발생할 수 있는 균열의 제어에 관한 내용을 다루고 있다. PSC-Beam 교량은 주형인 PSC-Beam을 거치시킨후 바닥판을 현장타설 콘크리트로 시공된다. 이로 인하여 주형 콘크리트와 바닥판 콘크리트의 시간의존적 거동차이, 주형의 연속화에 따른 거동 등에 의하여 부모멘트가 가장 크게 걸리는 지점부에서 균열이 쉽게 발생된다. 따라서 이 논문에서는 2경간 연속 PSC-Beam 교량의 연속화에 따른 거동을 수치적 방법으로 해석하여 지점부 바닥판의 균열거동이 예측되었다. 이를 위하여 해석모델에는 콘크리트의 시간의존적 현상인 크리프와 건조수축이 고려되었으며, 2경간 연속 PSC-Beam 교량의 거동에 영향을 나타내는 여러 가지 인자가 고려되어 해석되었다. 끝으로 콘크리트의 모델식을 이용하여 지점부 균열을 억제하기 위한 현장에서 관리가능한 방안이 수치적으로 제안되었다.

본 논문은 5경간 라멘형 교량의 지진취약도 분석을 위한 해석적 연구이다. 연구를 위하여 한국에서 공용중인 교각 높이 72m의 교량을 선정하였으며 범용 구조해석 프로그램인 OpenSEES를 이용하여 비선형시간이력해석을 실시하였다. 비선형시간이력해석은 총 50개의 지진을 사용하였으며, 지진파의 최대지반가속도를 0.1g에서 2.0g까지 0.1g 간격으로 증가시켜 다양한 강도 범위의 지진파를 고려하였다. 또한 단면해석을 통해 각 교각의 항복변위와 극한변위를 산출하였으며 시간이력해석 결과 및 단면해석 결과를 바탕으로 Barbat 등이 제시한 손상상태 정의에 따라 대상교량의 손상상태를 분류하였다. 해석결과 0.731g의 지진이 교축방향으로 작용하였을 때 P1교각에서 Extensive Damage가 발생하는 것으로 예측되었다. 또한 지진위험도 평가결과를 국내 내진설계 기준에 적용한 결과 구조물의 기능을 수행할 수 없는 Extensive Damage가 발생할 확률은 4,800년 주기 지진에서 약 4.2%로 대상교량은 충분한 내진성능을 확보하고 있을 것으로 예상된다.

프리캐스트 바닥판 공법은 바닥판간 이음부가 존재하며, 이음부의 연결성능에 따라 전체 교량 구조물의 성능이 좌우되므로 이음부의 연결성능 확보가 중요한 요소이다. 특히, 교량바닥판은 차량하중과 같은 반복하중을 받는 구조물이므로 피로하중에 대한 이음부의 거동 및 성능평가가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 비대칭 요철형 루프이음을 적용한 2거더 연속합성형 교량을 제작하여 정적 및 200만회 반복하중의 피로실험을 통해 프리캐스트 바닥판의 구조적 거동 및 균열양상을 검토하였다. 실험결과, 제안된 프리캐스트 바닥판 연결시스템은 균열 폭, 누수, 인장철근의 응력 등 충분한 피로성능 및 파괴강도를 확보하는 것으로 나타났으며, 프리캐스트 바닥판 이음부에 효과적으로 적용 가능할 것으로 판단된다.

When conducting the seismic response analysis on a long elevated structure, if the transmitting boundary is set at both ends of the analysis region, there is a condition that the response becomes larger than in the case of the free boundary. In this research, we studied the influence of the effective duration time of earthquake motion on the maximum displacement amplitude of earthquake response and the response energy of earthquake when carrying out similar analysis using viscous boundary. As a result, it was confirmed that the correlation between the effective duration and the relationship between the viscous boundary and the maximum displacement amplitude ratio of the free boundary is low. On the other hand, for the relationship between the effective duration time and the response energy ratio between the viscous boundary and the free boundary, the variance was small and a certain correlation was confirmed.

본 연구는 지진이 발생할 경우 장대레일교량에 있어 레일과 상판 간의 종방향 상호작용에 미치는 영향을 검토하기 위한 것으로, 해 석모델에 여러 하중조합과 함께 지진하중을 적용함으로써 대상 철도교량 레일에서의 축방향 부가응력과 레일-상판 간 상대변위의 변화를 산 출하였다. 해석 결과, 본 연구 대상 철도교량의 경우 철도시설공단에서 제시하고 있는 표준응답스펙트럼을 적용할 때 레일부가응력은 대부분 의 하중조합에 대해 허용기준 내의 값을 보이고 있는 반면, 레일-상판 상대변위는 공단에서 제시하는 허용기준을 초과하고 있는 것으로 나타났 다. 따라서 레일-상판 상대변위가 레일부가응력에 비해 상대적으로 더 허용기준을 만족시키기 어렵다는 것을 알 수 있었으며, 아울러 고베 대 지진과 같은 큰 규모의 지진이 발생하면 레일부가응력과 레일-상판 상대변위는 허용기준을 충족시키지 못하므로 이에 대한 적절한 내진 대비 가 필요하다.

국내의 자전거 보도교는 단순지지 형태의 구조적 교량형식이며, 최대 경간장이 약 7.0 m로 많은 개소의 하부 기초 설치로 인한 공사비 증가 및 도시경관을 저하하는 단점이 있다. 국가자전거도로계획에 따르면 도심지 내 자전거 보도교는 급행도로로 건설되어야 하나 기존 자전거 보도교 형식으로는 실용적이지 못하며 유지관리에도 불리한 실정이다. 본 제안교량은 단순 지지 형식의 자전거 보도교를 연속화하여 원형강관 주거더의 경간을 연장하고 하부구조의 개소를 감소시켜 건설 공사비 절감과 경제성을 확보할 수 있다. 제안된 공법은 계획 선형노선대로 주거더의 성형이 가능하여 시공성을 증가시켰으며, 원형강관 주거더의 장경간화로 인해 도시경관을 크게 향상시킬 수 있는 환경 친화적 기술이다. 현재 원형 강관을 이용한 자전거 보도교의 연속된 접속부에 대한 이론적 연구 및 해석적 연구는 거의 이루어지지 않은 실정이며, 국내외 설계 기준은 내용이 미흡하고 복잡한 구조 거동을 반영하고 있지 않다. 본 연구에서는 원형강관을 이용한 자전거 보도교의 접속부에 대한 3차원 유한요소해석을 수행하여 제안 교량의 구조적인 거동을 상세히 분석하고 허용 응력 범위 내에 안정성을 검토하고자 한다.

In this research an experimental study was carried out to decrease the damage caused by the collision of bridges as earthquake load was added. For the experiment, we designed a model of successive bridge composed of a reinforced concrete bridge top and I section steel. As for damper, we ourselves designed and produced a MR damper of 30 KN. The result proved that the MR damper of our own design was effective to prevent the successive bridge model from colliding.

본 연구에서는 해석의 결과 내부 지점부 보강과 외부프리스트레싱의 도입이 일반 플레이트거더교의 단면보다 단면감소의 효과가 있음을 확인하였으며 특히 외부프리스트레싱의 도입으로 얻은 솟음은 교량의 처짐을 감소시켜 사용성 측면에서 긍정적인 효과를 나타냄을 확인하였다. 해석결과를 바탕으로 하여 거더 개수 별 적용가능 단면을 도시 하였으며, 거더 개수가 4개일 경우에 한하여 회귀분석을 시행해 회귀식을 제시함으로써 추후에 이와 같은 단면을 사용할 때 응력예측을 가능할 수 있게 하였다.