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[국내논문] 시공단계가 고려된 스트레스 리본 교량의 해석 모델
Analysis Model of the Stress Ribbon Bridge considering the Construction Stage 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.15 no.11, 2014년, pp.6898 - 6905  

윤경민 (충남대학교 토목공학과) ,  김기동 (공주대학교 토목공학과) ,  이진옥 (충남대학교 토목공학과) ,  임남형 (충남대학교 토목공학과)

초록
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스트레스 리본 교량(Stress Ribbon Bridge)이란 두께가 얇은 상부구조(바닥판)가 특정한 현수 형태(catenary type)로 유지되고 긴장된 바닥판 (Post-tensioned deck)이 하중에 의해 역 아치(Reverse arch) 거동을 보이는 PSC 구조물이다. 현재 스트레스 리본 교량의 경우 국외에서 자연파괴를 최소화 하고 아름다운 구조로 인식되어 차도교, 보도교 등에 활발하게 이용되고 있으나 국내에서는 이와 관련된 연구가 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서 시공단계가 고려된 스트레스 리본교량의 비선형, 시간의존적 해석이 고려된 모델을 정립하는데 목표가 있다. 정립된 모델을 이용하여 시공단계에 따른 단면력을 이론에 의한 수치와 비교하여 그 타당성을 입증하였으며, 시공단계에 따른 교량의 거동을 분석하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A stress ribbon bridge is a PSC structure that behaves as a reverse arch structure due to post-tensioned thin deck of the catenary type. In foreign countries, the stress ribbon bridge is recognized as the minimum destruction of nature and beautiful bridge, and has many construction examples as pedes...

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 국내에서는 이와 관련된 연구가 매우 미흡한 실정으로 설계방법과 시공기술에 관한 정보와 이해가 부족하여 현재까지 국내에 적용 되지 않고 있는 교량 형식으로 분류된다. 본 연구에서 스트레스 리본교량의 국내 도입을 위한 기초연구로 범용 FE프로그램인 DIANA[1]를 이용하여 시공단계가 고려된 스트레스 리본교량의 해석 모델을 제안하고자 한다.
  • 본 연구에서는 스트레스 리본 교량의 시공단계가 고려된 유한요소 해석 모델을 정립하고, 그 타당성을 검증 하였다. 연구를 통하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.

가설 설정

  • : 미리 제작된 콘크리트 바닥판을 지간의 중앙부터 1차 케이블에 하나씩 가설하며, 이후 분리된 바닥판을 일체화 시킨다.
  • : 포장과 난간 등 부대시설을 가설하여 교량을 완성한다.
  • Eq 4.1∼4.3에 의해 초기 긴장력(P0) 24,000 kN, 곡률 계수(μ)=0.3, 파상계수(K)= 0.004, 긴장횟수(N)=3회, 정착장치의 활동량(lset)=0.006 m로 좌측의 단부에서만 긴장하는 것을 가정하여 해석을 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
스트레스 리본 교량에 대한 국내외 연구 현황은? 스트레스 리본 교량(Stress Ribbon Bridge)이란 두께가 얇은 상부구조(바닥판)가 특정한 현수 형태(catenary type)로 유지되고 긴장된 바닥판 (Post-tensioned deck)이 하중에 의해 역 아치(Reverse arch) 거동을 보이는 PSC 구조물이다. 현재 스트레스 리본 교량의 경우 국외에서 자연파괴를 최소화 하고 아름다운 구조로 인식되어 차도교, 보도교 등에 활발하게 이용되고 있으나 국내에서는 이와 관련된 연구가 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서 시공단계가 고려된 스트레스 리본교량의 비선형, 시간의존적 해석이 고려된 모델을 정립하는데 목표가 있다.
스트레스 리본 교량이란? 스트레스 리본 교량(Stress Ribbon Bridge)이란 두께가 얇은 상부구조(바닥판)가 특정한 현수 형태(catenary type)로 유지되고 긴장된 바닥판 (Post-tensioned deck)이 하중에 의해 역 아치(Reverse arch) 거동을 보이는 PSC 구조물이다. 현재 스트레스 리본 교량의 경우 국외에서 자연파괴를 최소화 하고 아름다운 구조로 인식되어 차도교, 보도교 등에 활발하게 이용되고 있으나 국내에서는 이와 관련된 연구가 매우 미흡한 실정이다.
스트레스 리본 교량의 장점이라 할 수 있는 부분은? 스트레스 리본 교량은 바닥판의 두께가 상대적으로 얇고 현수케이블이 매립되는 타정식교량이다. 이러한 구조적 특성에 의하여 모멘트는 크게 감소되며, 하중은 바닥판의 인장력으로 주로 저항하기 때문에 60m∼150m의경간에 대해서 효율적으로 적용할 수 있다. 현재 미국, 유럽 및 일본 등에서는 자연훼손을 최소화 하는 아름다운 구조로 인식되어 도로교, 보도교 등에 활발하게 이용되고 있다.
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참고문헌 (4)

  1. Jonna Manie, Wijtze Pieter Kikstra, "DIANA User's Manual-Material Library, Concrete and Mansonry Analysis, Element Library", 2011. 

  2. Strasky, J. "Stress ribbon and cable-supported pedestrian bridges", 2006. 

  3. Comit E, Euro-International Du B, "Ceb-Fib Model Code 1990:Design Code", 1993. 

  4. Codo del Arco, D. and Aparicio, A. C. "Analytical and Numerical Static Analysis of Stress Ribbon Bridges, Vol. 6, pp. 234-241, 2001. 

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