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문제 정의
- 본 연구에서는 교대 뒤채움 지반, 전단키 및 탄성받침으로 이루어진 교대를 강체요소와 비선형 스프링요소를 사용하여 정밀하게 모델링한 개선된 교량해석시스템을 개발하였다. 또한 원단층 및 근단층 지반운동을 입력 지진으로 사용하여 비선형 시간이력 해석을 수행하였으며, 사각의 변화 및 지반운동의 특성에 따른 교량의 면내회전 응답과 교축 및 교축직각방향 응답 특성을 분석한 결과는 다음과 같다.
- 본 연구의 목적은 사교의 전체적인 지진응답을 분석하고 낙교의 가능성을 평가하는 것이다. 교대와 상판의 충돌을 고려한 교대-지반 상호작용 모델을 사용하여 개선된 교량해석시스템을 개발하였고, 이를 사용하여 사교의 비선형 시간이력 해석을 수행하였다.
가설 설정
- Caltrans[13]에서는 현장실험결과에 기초하여 교대뒤채움 지반의 힘-변위 모델을 Fig. 2와 같이 탄성과 소성구간으로 이루어진 이중선형 모델로 가정하였다. Fig.
- Shamsabadi et al.[14]은 실험을 통해 교대 뒷벽에 가해진 단위 폭 당 힘 F와 그로 인해 발생한 교대 뒤채움지반의 변위 y를 Fig. 3의 쌍곡선 관계로 가정했다. Fig.
- Wakefield et al.[3]은 일체식 교대 교량의 동적응답은 상판의 면내 강체회전 보다 휨과 비틀림 변형의 결합에 의해 지배될 것이라고 추측했다. Meng and Lui[4]는 사교의 지진응답은 교각의 경계조건 및 사각의 크기에 크게 영향을 받는다는 결론을 얻었으며, Meng and Lui[5]는 후속 연구에서 상판의 면내회전이 교대에서의 충격력에 의한 것임을 보여주었다.
- [14]의 수정식을 사용하여 교대 뒤채움지반의 강성을 산정한다. 교대의 높이는 2 m, 폭은 20 m이며, 지반은 사질토지반(granular)으로 가정하였다. 매개변수 a, b 그리고 무차원 지수 n은 Table 2에서 교대 높이 2 m에 해당하는 190.
- 상판은 교대에서 탄성받침에 의해 지지되며, 교대와 상판 사이의 간격은 25 mm로 가정하였다. 교량의 길이 L은 45 m, 폭 W는 20 m 그리고 교량 상부구조의 깊이는 2 m로 가정하였으며, Table 3에 교량의 제원을 나타내었다. 교량 모델은 수직방향으로는 고정되어 있으며, 횡 방향으로는 탄성받침의 강성에 의해 지지된다.
- 6에 교대부분 모델링을 상세하게 나타내었다. 상판은 교대에서 탄성받침에 의해 지지되며, 교대와 상판 사이의 간격은 25 mm로 가정하였다. 교량의 길이 L은 45 m, 폭 W는 20 m 그리고 교량 상부구조의 깊이는 2 m로 가정하였으며, Table 3에 교량의 제원을 나타내었다.
- 탄성받침의 강성을 평가하기 위해 각 받침은 순수전단 상태에 있다고 가정하였다. 강성을 평가하가위한 받침모델을 Fig.
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