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철도판형교 무근콘크리트 교각의 전도 보강기법
Strengthening method against Overturn of Plain Concrete Gravity Pier for Open-Steel-Plate-Girder Railway Bridges 원문보기

한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집, 2007 Nov. 08, 2007년, pp.1165 - 1173  

이준석 (한국철도기술연구원, 궤도토목연구본부) ,  최은수 (홍익대학교, 토목공학과) ,  이인규 (한국철도기술연구원, 궤도토목연구본부) ,  이주범 (인하대학교, 토목공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Open-Steel-Plate-Girder railway bridges, in general, have plain concrete gravity pier without piles at foundations. Such piers are vulnerable to be overturned against braking forces and ground shakings during an earthquake. Thus, this study suggests a strengthening method using earth anchors to impr...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 먼저 판형교 무근콘크리트 교각의 전도에 대한 저항능력을 평가하기 위해서 수평력에 의한 전도시험을 수행하였으며, 전도에 대한 저항성을 증가시키기 위해서 어스앵커를 이용한 전도 보강기법을 제시하였다. 제시된 기법은 현장의 교량에 시공되어 성능을 실험적으로 검증하였으며, 보강 전후의 지반의 거동을 파악하기 위해 비선형 유한요소 해석을 실시하였다.
  • 본 연구에서는 철도 판형교의 무근콘크리트 교각 및 기초의 전도에 대한 거동을 실험적으로 평가하였으며, 전도에 대한 저항성능을 개선하기 위한 보강기법을 제시하였고, 제시된 기법을 현장에서 실험 시공하여 실험적으로 성능을 검증하였다. 또한 유한요소해석을 통해서 무근콘크리트 교각 및 기초의 거동을 해석적으로 규명하고 이를 실험적 거동과 비교 설명하였다.
  • 유한요소 해석은 토질과 시공이음의 비선형 모델을 이용하여 무근콘크리트 교각 및 기초의 전도에 대한 거동을 해석적으로 규명하고, 이를 아용하여 실험의 타당성을 제시하고자 실시되었다. 유한요소해석은 ABACUS# 이용하여 수행하였다.
  • 판형교의 무근콘크리트 교각 및 기초는 지진에 의해 발생하는 수평하중에 의한 전도에 매우 취약하며 이를 보강해야할 필요성을 실험을 통해서 알 수 있었다. 보강기법으로는 앵커를 사용하여 암반에 지지하므로 전도에 대한 저항성을 향상시키는 기법을 제시하여 실험을 통해서 성능을 증명하였다.

가설 설정

  • 조합에 의한 편심거리가 구체의 하부 단면의 편심거리보다 큰 경우이고, 두 번째는 2) 시공 이음부에서 균열이 발생하여 구체상부가 전되는 것이다. 첫 번째의 전도형태는 지반을 지점으로 구체가 마치 강체운동을 하는 것과 같이 전도를 하는 형태이고, 두 번째는 시공이음부의 균열로 구체 상부만이 전도가 발생하는 것이다.
  • 따라서 그림 9(b)의 시공이 음에서 변형율이 거의 발생하지 않고 있다. 수평하중에 의해서 교각 내에 휨이 발생한다면 시공 이음부의 변형율 게이지에서 변형율이 측정될 것이다. 또한, 최대 수평하중을 200kN에서 멈추었는더], 이는 인장측의 기초하부에서 토질의 분리현상이 발생하여 기초가 더 이상의 저항을 할 수 없다고 판단하여 하중을 더 이상 증가시키지 않았다.
  • 시공이음은 비선형 요소로 모델링되었으며, 압축과 인장 시의 거동은 그림 13에 나타난 것과 같다. 압축 및 인장의 강도는 18.0 및 0.2MPa이며, 탄성계수는 20GPa, 포아송 비는 0.2로 가정하였다.
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