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최근 국내에서 새로운 개념의 여러 복합교량 형식들이 연구 및 개발되고 있는 추세이며, 인테그럴 브릿지교(Integral bridge) 및 포탈 리지드 프레임(Portal Rigid Frame) 형식들은 신축이음과 교량받침이 생략되어 유지관리 및 구조 효 율성에서 장점을 얻을 수 있는 형식이다. 그러나 통상적으로 거더를 교대에 매 립하는 형태의 거더-교대 접합부는 시공상세가 복잡하며 접합부의 상세에 따 라 공사비가 증가하는 원인이 될 수 있다. 새로운 형식의 교량인 PIC 거더교 (Prestressed Integral Composite Girder Bridge)는 거더-교대 접합부의 시공상세를 간략화하여 시공 효율성과 공사비를 개선할 수 있는 형식으로 개발 되었다. 본 연구에서 제안된 PIC 거더교는 거더를 교대에 매립하는 상세 대신 ...

최근 국내에서 새로운 개념의 여러 복합교량 형식들이 연구 및 개발되고 있는 추세이며, 인테그럴 브릿지교(Integral bridge) 및 포탈 리지드 프레임(Portal Rigid Frame) 형식들은 신축이음과 교량받침이 생략되어 유지관리 및 구조 효 율성에서 장점을 얻을 수 있는 형식이다. 그러나 통상적으로 거더를 교대에 매 립하는 형태의 거더-교대 접합부는 시공상세가 복잡하며 접합부의 상세에 따 라 공사비가 증가하는 원인이 될 수 있다. 새로운 형식의 교량인 PIC 거더교 (Prestressed Integral Composite Girder Bridge)는 거더-교대 접합부의 시공상세를 간략화하여 시공 효율성과 공사비를 개선할 수 있는 형식으로 개발 되었다. 본 연구에서 제안된 PIC 거더교는 거더를 교대에 매립하는 상세 대신 PS 강봉을 이용하여 거더와 교대를 일체화하는 접합부 상세를 가지고 있다. 본 연구의 대상 교량인 PIC 거더교 거더-교대 접합부의 피로성능을 평가하 기 위해 유한요소해석 및 피로시험을 수행하였다. 유한요소해석 결과, PIC 거 더교의 거더-교대 접합부는 기본적으로 피로손상에 대한 가능성이 매우 낮은 것으로 평가 되었으며, 피로시험의 결과로 부터 2,000,000회의 피로반복하중 이 재하된 상태에서도 접합부의 일체화 성능이 유지됨을 확인할 수 있었다. 본 논문에서, PIC 거더의 설계 타당성, 제작 우수성 및 구조 안전성을 평가 하기 위해 유한요소해석 및 실물시험체 제작을 통한 구조성능을 검증하였으 며, PS 강봉으로 연결된 거더-교대 접합부의 거동을 검토하기 위하여 실물모 형시험체를 이용한 정적재하시험을 수행하였다. 시험결과, PS 강봉에 의해 연 결된 거더-교대 접합부는 충분한 내력을 확보하는 것으로 확인 하였으며, 균 열에 대한 사용성을 확보하기 위해서는 교대 상부에 발생하는 균열을 제어하 기 위한 철근 배근이 필요한 것으로 판단된다. PIC 거더의 구조 타당성은 정 적/동적 재하시험과 유한요소해석을 통하여 입증되었다. 실물시험을 통한 정적 및 동적 재하시험과 부분모형 시험에 의한 피로시험 을 통하여, PIC 거더교의 설계 및 극한 하중에서의 구조 안전성과 사용성이 우수함을 확인 하였다. 또한 시험 결과로 부터 PIC 거더교의 적용성과 구조적 활용성이 검증되었다. 제안된 PIC 거더의 표준단면에 대한 최적설계를 수행하여, 효율적 최적 단 면을 제시하였으며, LCC/VE 및 LCA해석을 수행하여 PIC 거더의 경제적 우 수성을 평가하였다.