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논문 상세정보

동적해석에 의한 강판형교의 동적응답

Dynamic Response of Steel Plate Girder Bridges by Numerical Dynamic Analysis

초록
용어

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본 연구에서는 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려한 수치해석방법을 사용하여 여러 매개변수에 대한 강판형교의 동적응답을 연구하였다. 대상교량은 건설교통부에서 제정한 "도로교 상부구조 표준도"에 수록되어 있는 지간이 20 m, 30 m와 40 m인 단순 강판형교를 사용하고, 여러 종류의 도로에 대하여 생성시킨 노면조도를 사용하였다. 차량은 2축과 3축 덤프트럭 및 5축 트랙터-트레일러인 표준트럭(DB-24)을 3차원으로 모델링하고, 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉘요소로 이상화시켰으며 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Rigid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 이와 같은 차량 및 노면조도를 사용하여 강판형교의 지간별, 통행 차종별 및 노면조도별 충격계수와 DLA를 구하고 각국의 설계기준과 비교 검토하였다.

Abstract

Dynamic responses of steel plate girder bridges considering road surface roughness of bridge and bridge-vehicle interaction are investigated by numerical analysis. Simply supported steel plate girder bridges with span length of 20 m, 30 m, and 40 m from "The Standardized Design of Highway Bridge Superstructure" published by the Korean Ministry of Construction are used for bridge model and the road surface roughness of bridge decks are generated from power spectral density(PSD) function for different road. Three different vehicles of 2- and 3-axle dump trucks, and 5-axle tractor-trailer(DB-24), are modeled three dimensionally. For the bridge superstructure, beam elements for the main girder, shell elements for concrete deck, and rigid links between main girder and concrete deck are used. Impact factor and DLA of steel plate girder bridges for different spans, type of vehicles and road surface roughnesses are calculated by the proposed numerical analysis model and compared with those specified by several bridge design codes.

본문요약 

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문제 정의
  • 따라서 본 연구에서는 정태주(2006)가 개발한 도로교의 동적해석 방법을 사용하여 여러 가지 매개변수에 따른 강판형 교의 동적응답을 연구하였다.

    따라서 본 연구에서는 정태주(2006)가 개발한 도로교의 동적해석 방법을 사용하여 여러 가지 매개변수에 따른 강판형 교의 동적응답을 연구하였다. 도로교의 동적해석 방법에 대한 타당성 검토는 정태주(2006)에서 Whittemore 등(1970) 및 Fenves 등(1962)의 실험 결과와 비교하여 그 타당성을입증하였으나, 본 연구의 타당성을 좀 더 확인하기 위하여 국내에서 실시한 실험 결과와 비교 검토하였다.

  • 서론에서 언급한 바와 같이 본 연구는 정태주(2006)의 후속 연구로 자세한 이론적인 내용은 생략하고 그 내용을 간단하게 소개하고자 한다.

    서론에서 언급한 바와 같이 본 연구는 정태주(2006)의 후속 연구로 자세한 이론적인 내용은 생략하고 그 내용을 간단하게 소개하고자 한다

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질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LRFD 설계시방서
LRFD 설계시방서에서 어떤 것을 규정하고 있는가?
기존 해석 및 실험 결과의 통계적 분석을 통하여 합리적으로 보정된 단순한 형태의 동적하중허용계수(Dynamic Load Allowance, DLA)를 규정하고 있다

교량의 동적효과를 고려하기 위하여 허용응력설계법에서는 충격계수를 규정하고 있으나, 최근에 LRFD 설계시방서에서는기존 해석 및 실험 결과의 통계적 분석을 통하여 합리적으로 보정된 단순한 형태의 동적하중허용계수(Dynamic Load Allowance, DLA)를 규정하고 있다. DLA에 관한 연구가 가장 활발한 나라는 캐나다로 1950년대부터 현재까지 많은 자료를 축적하고 있으며 이들 자료가 캐나다 시방서(CSA, 2000) 와 OHBDC(1983)의 기초가 되고 있다.

도로교에 발생하는 동적응답
도로교에 발생하는 동적응답은 어떤 것에 영향을 받는가?
차량의 동적특성, 교량의 동적특성 및 교량의 노면조도 등 여러 가지 요소의 영향을 받는다

도로교에 발생하는 동적응답은 차량의 동적특성, 교량의 동적특성 및 교량의 노면조도 등 여러 가지 요소의 영향을 받는다. 이와 같이 다양한 요소에 의한 도로교의 동적응답을 정확하게 파악하기가 어렵기 때문에 교량의 동적효과를 고려하기 위하여 허용응력설계법 설계시방서에서는 충격계수를 규정하고, LRFD 시방서에서는 해석 및 실험 결과를 근거로 통계적 분석을 통하여 합리적으로 보정된 단순한 형태로 동 적하중허용계수(DLA)를 규정하고 있다.

동적하중허용계수
동적하중허용계수에 관한 연구가 가장 활발한 나라는 어디며, 이들의 자료는 무엇의 기초가 되는가?
캐나다로 1950년대부터 현재까지 많은 자료를 축적하고 있으며 이들 자료가 캐나다 시방서(CSA, 2000) 와 OHBDC(1983)의 기초가 되고 있다

교량의 동적효과를 고려하기 위하여 허용응력설계법에서는 충격계수를 규정하고 있으나, 최근에 LRFD 설계시방서에서는기존 해석 및 실험 결과의 통계적 분석을 통하여 합리적으로 보정된 단순한 형태의 동적하중허용계수(Dynamic Load Allowance, DLA)를 규정하고 있다. DLA에 관한 연구가 가장 활발한 나라는 캐나다로 1950년대부터 현재까지 많은 자료를 축적하고 있으며 이들 자료가 캐나다 시방서(CSA, 2000) 와 OHBDC(1983)의 기초가 되고 있다. 국내에서도 신동구등(2005)이 OHBDC 시방서에 적용한 보정 식에 국내에서 측정된 교량별 DLA의 평균값과 변동계수를 적용하여 LRFD 시방서 형식의 DLA를 통계적으로 추정하였다.

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참고문헌 (36)

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