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콘크리트 주탑의 온도분포 계측 및 설계규정 제안
Measurement and Proposed Design Specification of Temperature Distribution in the Concrete Pylon 원문보기

대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, v.34 no.1, 2014년, pp.1 - 8  

황의승 (경희대학교 사회기반시스템공학과) ,  심재수 (경희대학교 사회기반시스템공학과) ,  김도영 (경희대학교 사회기반시스템공학과)

초록
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이 논문에서는 장경간 케이블 교량의 콘크리트 주탑에 대한 온도 측정과 분석을 다루고 있다. 부산거제연결도로의 거가대교의 시공 중에 주탑의 여러 단면에 온도센서가 설치되었으며 주탑 4면의 두께방향의 온도와 주탑 주위의 대기온도가 계측되었다. 1년간의 계측자료를 바탕으로 주탑 단면내의 온도분포가 분석되었으며 이 분석결과를 국내외의 온도분포에 대한 설계기준과 비교하였다. 그 결과 주탑 단면의 평균온도와 단면 내 온도분포는 콘크리트 거더의 평균온도와 수직온도분포의 기준을 적용할 수 있음을 확인하였다. 이러한 온도특성에 대한 주탑의 거동을 3차원 유한요소 모델링을 사용하여 해석하였으며 거가대교 주탑의 경우 온도에 의한 주탑 상부 최대변위는 동서, 남북 방향으로 각각 0.056m, 0.121m 인 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper deals with monitoring and analysis of temperature measurement data in concrete pylon of long span cable bridges. During the construction of Geoga Bridge in Busan-Geoje Fixed Link Project, temperature sensors were installed in several sections of hollow box type concrete pylon and temperat...

주제어

#온도분포   #콘크리트 주탑   #케이블교량   #설계지침  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 또한 수평방향의 온도경사를 분석하고 비교하였다. 그러나 거가대교의 거더와 케이블의 온도는 측정되지 않았기 때문에 본 논문에서는 주탑의 온도효과만을 연구하였다.
  • 본 논문의 목적은 기존의 연구와는 다르게 케이블 교량의 콘크리트 주탑에 대한 온도 관련 규정을 정립하는 데 있다. 이를 위하여 부산 거제 연결도로의 거가대교의 시공 중에 중공형 콘크리트 주탑의 여러 단면에 설치된 온도센서로부터의 계측자료를 수집하고 이를 분석하여 단면평균온도 및 부재 내 온도분포를 구하였으며 이를 설계지침의 규정과 비교하였다.
  • 이 논문은 장경간 교량에서 콘크리트 주탑의 온도측정 데이터의 계측 및 분석을 다루고 있다. 부산과 거제를 연결하는 거가 대교의 시공 중, 중공형 주탑 단면 내부에 4면의 깊이에 따라 온도센서가 설치되었다.

가설 설정

  • 9의 온도분포를 적용하였다. 설계지침에 따라 초기온도는 20℃로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
변동적인 하중에는 어떤 것들이 있는가? 지속적인 하중은 교량의 수명기간 동안에 시간에 따른 변동성이 거의 없는 하중으로 대표적으로 고정하중이 있다. 변동적인 하중은 시간에 따라 그 크기가 변하는 하중으로 차량 활하중, 풍하중, 온도하중 등이 있다. 우발적인 하중은 교량의 수명기간 동안 발생할 확률이 매우 작은 하중으로 지진이나 선박충돌하중 등을 포함한다.
지속적인 하중이란 무엇인가? 교량에 작용하는 하중은 그 작용빈도에따라 지속적인 하중과 변동적인 하중, 우발적인 하중으로 나눌 수 있다. 지속적인 하중은 교량의 수명기간 동안에 시간에 따른 변동성이 거의 없는 하중으로 대표적으로 고정하중이 있다. 변동적인 하중은 시간에 따라 그 크기가 변하는 하중으로 차량 활하중, 풍하중, 온도하중 등이 있다.
콘크리트 주탑에 일반콘크리트 상부구조의 평균온도의 범위규정을 적용해도 된다고 판단한 이유는? (1) 1년간의 측정 데이터를 바탕으로 콘크리트 단면의 평균온도는 0.74℃에서 30.73℃로, 도로교 설계기준에서 상부구조에 적용되는 -5℃에서 35℃ 범위와 잘 맞는 것으로 판단된다. 따라서 콘크리트 주탑의 경우에도 일반콘크리트 상부구조의 평균온도의 범위규정을 적용해도 무리가 없을 것으로 판단된다.
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참고문헌 (8)

  1. American Association of State Highway and Transportation Officials. (2007). AASHTO LRFD bridge design specifications, 4th ed., Washington, D.C., USA. pp. 3-99-3-104. 

  2. CEN. (2003). EN 1991-1-5:2003 (E), Section 6. Temperature Changes in Bridges, pp. 19-30. 

  3. Kang, T. S., Lee, D. K., Kim, G. S., Ju, M. K., Ju, H. S. and Lee, S. C. (2011). "A study on long-term behavior of concrete pylon using monitoring data." Korea Concrete Institute Conference-11, KCI, Jeju, Korea, pp. 93-94 (in Korean). 

  4. Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs. (2010). Korea bridge design code, Temperature changes of Chapter 2. DESIGN, Korea Road & Transportation Association (in Korean). 

  5. Ministry of Land, Infrastructure, and Transport. (2012). Korea bridge design code (limit state design), Temperature changes of Chapter 3. LOAD, Korea Road & Transportation Association (in Korean). 

  6. Korean Society of Civil Engineers (KSCE). (2006). Design guideline for cable steel bridge, Korean Society of Civil Engineers, Seoul, Korea (in Korean). 

  7. Park, J. C., Park, C. M. and Song, P. Y. (2004). "Evaluation of structural behaviors using full scale measurements on the seo hae cable-stayed bridge." J. of the Korean Society of Civil Engineers, KSCE, Vol. 24, No. 2A, pp. 249-257 (in Korean). 

  8. Park, J. C., Kim, Y. J., Choi, S. K. and Lee, C. P. (2005). "Evaluation of thermal effect on the concrete pylon of a cable-stayed bridge." Korea Concrete Institute Conference-5, KCI, Muju, Korea, pp. 355-358 (in Korean). 

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