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문제 정의
- 이때 주형인 I형의 단면은 교량 종방향으로 지간장의 일정 한 비율에 해당하는 위치에 따라 변화를 주도록 되어 있다. 그러나 본 연구에서의 관심은 주 부재인 I형이 아니라 바닥 판과 포장체에 대한 사항이므로 그림 11과 그림 12와 같이 참고문헌에 제시된 단면형상을 대상으로 차륜 하중에 의해 바닥판과 포장체의 거동을 해석 고찰하고자 했다. 이때 바닥판의 두께에 따른 변화를 살펴보기 위하여 3가지 경우의 바닥판 두께 20cm, 25cm, 30cm에 대하여 수치해석을 수행하였다.
- 이는 부분적으로 바닥판과 일체화에 의한 휨 작용과 하중을 분산시키는 포장의 두께 영향으로 나눌 수 있다. 따라서 교면포장 상호작용 해석은 설계의 목적으로 아스팔트 표층이 교량의 일부로서 합성 거동을 하는지의 여부를 정 량화하며 하중 재하시 바닥 판에 의한 응력 감소나 아스팔트 층의 두께에 대한 영 향을 확인하는 것이다.
- 실제로 수많은 파손들이 국내의 교면포장에서 빈번하게 발생하고, 이에 따라 유지보수의 비용도 상당히 소요되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내 교면포장의 파손, 교면포장의 공용성에 대한 연구를 위해서 현장 파손 조사와 더불어 교량 바닥판 및 교면포장의 상호작용에 대한 구조해석을 실시하였다. 이는 국내 교면포장의 파손현황과 교면포장의 공용특성을 이해하는 지표로 활용될 것이다.
- 본 연구에서는 국내의 교면포장의 파손현황 및 유형을 조사 및 분석하였고, 3차원 구조해석을 통한 교량과 교면포장의 거동을 파악하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
- 본 연구에서는 국내의 일반국도에 산재해 있는 교량 중에서 파손이력이 많은 교량을 선정하여 현장에서 직접 육안 조사를 실시하였다. 각 교량의 상부구조 형식별로 3내지 9개소를 각각 선정하였다.
가설 설정
- 본 연구에서는 국내자료가 없는 관계로 Witczak(2001) 등의 실험에 의해 작성된 그림 10의 온도-파단응력 곡선을 바탕으로 -5t, 20°C, 50°C의 3가지 온도의 경우에 대한파단 인장응력을 추세곡선으로부터 산출하여 사용하였다. 그리고 수치해석의 단순화를 위하여 아스팔트층을 탄성체로 가정하였다. 포물선의 곡선은 다음과 같이 산출하였다.
- 본 조사에서 소성변형의 발생량은 정성적인 비율만을 제시한다. 표 5는 소성변형의 발생비율을 나타낸 것으로, 이는 조사 교량에 대해서 소성변형이 과도하게 발생한 교량의 비율을 나타낸 것이다.
- 접지압력은 접지면에 균등하게 분포하는 것으로 가정하였다.
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