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문제 정의
- 본 연구에서는 이전의 연구들에서 제시한 시공시의 기상조건, 시공속도, 시공패턴 등을 고려할 수 있는 등가열원의 적용성을 검토하기 위해서 들림(uplift)이 발생하는 강상판교량과 다양한 포설패턴을 가정한 곡선 강교량 등을 해석하였다. 해석에서는 고온의 포장체를 추가로 모델링하지 않고 등가열원을 사용하므로 구조설계 과정에 사용된 해석 모델을 그대로 사용할 수 있고 비선형-과도-열응력해석(nonlinear transient thermal analysis)을 통해서 시공중 들림과 같은 현상의 모사가 가능하다.
- 산정된 등가열원을 이용하여 열전달 해석 및 열응력 해석을 실시하였고 계측값과 비교를 통해서 적용성을 검토하고자 하였다. 그림 8은 계측시에 이용된 온도, 변형률, 변위계측 게이지의 위치이다.
가설 설정
- 등가열원의 계산과정을 간단히 정리하면, 그림 2에 나타낸 바와 같이 포장체의 표면과 강판의 표면에서의 대류효과를 고려하기 위하여 강체요소(solid element)를 사용하여 포장체와 강바닥판의 수치해석 모델을 구성하고, 주변 부재로의 전도에 대한 영향을 배제하기 위해 모델의 경계부 측면은 단열조건으로 가정한다. 구스아스팔트 및 강판의 초기 온도를 포설기계의 특성 및 시공조건에 맞게 설정하고 현장 주변에서 예상되는 평균풍속에 따라 대류계수를 결정한다.
- 시공시 풍속에 따라 대류계수가 달라지지만 바람의 영향은 없는 상태로 가정하고 실험식 ha = 9.6+1.12v[kcal/m2 · hr ·oC] (포항 산업과학연구원, 1997)를 이용하여 대류계수를 결정하였다.
- 풍속에 따라 상정된 각각의 등가열원은 시공속도(0.6 m/분, 1.0 m/분)를 고려하여 교량에 순차적으로 적용시켰으며, 그림 13(b)에 있는 시공순서도에서 (12)번 부분을 포설하는 경우를 가정하였다.
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