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최근 보도교의 구조적인 형태가 점점 더 경량화되고 슬림하며 심미적인 경향을 나타내고 있다. 이런 설계경향은 공용중인 보도교에서 동적하중에 의한 진동문제를 유발하고 있다. 본 논문에서는 보도교의 주요 진동원인 보행하중에 의한 보도교의 동적거동에 대해 연구하였다.$$a$$a보도교는 유연한 구조물이므로 인체의 동적특성 및 인체와 교량간의 상호작용 등을 무시하기 어렵지만, 보행하중의 시간이력모형을 적용한 기존의 상용해석프로그램을 이용한 구조해석방법에서는 이런 점들을 고려할 수 없다. 그러므로 인체의 질량에 의한 동적특성과 인체와 교량간의 상호작용효과 등을 고려할 수 있도록 보행하중을 발생시키는 인체모형을 개발하여 적용한 보도교의 동적해석프로그램을 구현함으로써, 연직 및 수평방향으로 작용하는 보행하중에 의한 보도교의 동적거동을 분석하였다.$$a$$a보행상태의 인체모형을 적용한 보도교의 동적해석프로그램을 이용한 대상교량의 동적응답은 보행하중의 시간이력모형을 적용한 상용해석프로그램을 이용한 결과와 거의 일치하거나 유사한 경향을 나타냈다. 인체모형에 의한 보행하중을 적용한 동적해석결과는 보행자에 의해 실제교량에서 발생한 실험적 계측결과와 비교·분석한 결과, 적합한 수준이며 실제 무리보행하중의 동적거동을 잘 반영하고 있는 것으로 나타났다. 또한 본 논문에서 개발한 인체모형에 의해 발생되는 보행하중을 적용한 보도교의 동적해석프로그램은 기존의 상용해석프로그램에 비하여 모형화와 해석과정의 효율성이 높기 때문에 대규모 무리보행하중에 의한 보도교의 동적해석이 가능하다.$$a$$a보행자밀도가 증가함에 따라 대상교량에 나타나는 동적응답을 분석한 결과, 보행자간격과 보폭과의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 보행자밀도만을 고려한 현행 국내 보도교의 진동사용성 평가기준은 보행하중에 영향을 미치는 다양한 인자들을 고려하여 보다 명확하게 수정될 필요가 있다. 또한 보도교의 수평방향 ...

최근 보도교의 구조적인 형태가 점점 더 경량화되고 슬림하며 심미적인 경향을 나타내고 있다. 이런 설계경향은 공용중인 보도교에서 동적하중에 의한 진동문제를 유발하고 있다. 본 논문에서는 보도교의 주요 진동원인 보행하중에 의한 보도교의 동적거동에 대해 연구하였다.$$a$$a보도교는 유연한 구조물이므로 인체의 동적특성 및 인체와 교량간의 상호작용 등을 무시하기 어렵지만, 보행하중의 시간이력모형을 적용한 기존의 상용해석프로그램을 이용한 구조해석방법에서는 이런 점들을 고려할 수 없다. 그러므로 인체의 질량에 의한 동적특성과 인체와 교량간의 상호작용효과 등을 고려할 수 있도록 보행하중을 발생시키는 인체모형을 개발하여 적용한 보도교의 동적해석프로그램을 구현함으로써, 연직 및 수평방향으로 작용하는 보행하중에 의한 보도교의 동적거동을 분석하였다.$$a$$a보행상태의 인체모형을 적용한 보도교의 동적해석프로그램을 이용한 대상교량의 동적응답은 보행하중의 시간이력모형을 적용한 상용해석프로그램을 이용한 결과와 거의 일치하거나 유사한 경향을 나타냈다. 인체모형에 의한 보행하중을 적용한 동적해석결과는 보행자에 의해 실제교량에서 발생한 실험적 계측결과와 비교·분석한 결과, 적합한 수준이며 실제 무리보행하중의 동적거동을 잘 반영하고 있는 것으로 나타났다. 또한 본 논문에서 개발한 인체모형에 의해 발생되는 보행하중을 적용한 보도교의 동적해석프로그램은 기존의 상용해석프로그램에 비하여 모형화와 해석과정의 효율성이 높기 때문에 대규모 무리보행하중에 의한 보도교의 동적해석이 가능하다.$$a$$a보행자밀도가 증가함에 따라 대상교량에 나타나는 동적응답을 분석한 결과, 보행자간격과 보폭과의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 보행자밀도만을 고려한 현행 국내 보도교의 진동사용성 평가기준은 보행하중에 영향을 미치는 다양한 인자들을 고려하여 보다 명확하게 수정될 필요가 있다. 또한 보도교의 수평방향 고유진동수는 수평방향 보행진동수와 동조하기 쉽고 연직방향 보행하중만을 고려한 경우와 연직 및 수평방향 보행하중을 모두 고려한 경우에 대해 보도교에서 나타나는 동적응답이 큰 차이를 나타내므로, 무리보행하중에 의한 보도교의 동적거동을 분석할 때는 수평방향 보행하중의 영향을 고려할 필요가 있다.$$a$$a

Abstract ▼ AI-Helper

With current design practice for footbridges, accompanied with aesthetic requirements for greater slenderness, it seems that lively footbridges are greatly prone to vibrations. Human-induced excitations are the most important source of vibration for footbridges. The mathematical time-domain modellin...

With current design practice for footbridges, accompanied with aesthetic requirements for greater slenderness, it seems that lively footbridges are greatly prone to vibrations. Human-induced excitations are the most important source of vibration for footbridges. The mathematical time-domain modelling of human-induced dynamic walking load is based on the measured on rigid surface, so the dynamic effects of the mechanical human body and the human body­structure interaction can''t be considered with the dynamic analysis using the force model. In this study, the mechanical human body model induced excitation during walking is developed to analyze the dynamic behaviors of footbridges considering the interactions between bridge and human bodies walking through the footbridges.$$a$$aThe dynamic behaviors of the footbridge by the analytic method using the developed human body model are compared with dynamic behaviors of the footbridge by the analytic method using the force model and by the experimental method. In conclusion, the developed human body model are simulated the people walking in crowds effectively.$$a$$aVibration serviceability of the footbridge under crowd­induced dynamic loading must be evaluated the various dynamic effects including the crowd density influences. Although the horizontal forces from walking are relatively small compared to the vertical forces, they are enough to produce strong vibrations when analyzing horizontally soft and hence low frequency footbridges.$$a$$a

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