초록 ▼

비내진 교량을 내진 교량으로 개선시키는 방법은 여러 가지가 있다. 보강하는 (Stiffness증가)방법, 교량의 Frequency를 바꾸는 방법, 혹은 양자를 혼합시키는 방법이 있다.
우리는 비내진 교량을 내진성능을 갖춘 교량으로 성능을 개선하는데 보강(Stiffness)하는 쪽을 생각하여, 교량 전체를 보강시킬 수 있으나 이 방법은 현실적으로 너무 많은 비용과 현장에서 시행이 불가능 할 경우가 많을 것으로 생각되어 타당한 방법이 아니라고 생각되었다.
그러면 현실적으로 가능한 내진성능 향상 방법 중 하나가 기존 교량의 교

비내진 교량을 내진 교량으로 개선시키는 방법은 여러 가지가 있다. 보강하는 (Stiffness증가)방법, 교량의 Frequency를 바꾸는 방법, 혹은 양자를 혼합시키는 방법이 있다.
우리는 비내진 교량을 내진성능을 갖춘 교량으로 성능을 개선하는데 보강(Stiffness)하는 쪽을 생각하여, 교량 전체를 보강시킬 수 있으나 이 방법은 현실적으로 너무 많은 비용과 현장에서 시행이 불가능 할 경우가 많을 것으로 생각되어 타당한 방법이 아니라고 생각되었다.
그러면 현실적으로 가능한 내진성능 향상 방법 중 하나가 기존 교량의 교량받침을 교체하여 교량구조물의 진동주기를 지진의 진동주기와 이격시켜 지진의 충격을 근본적으로 감쇠시키는 방법을 생각하게 되었다.
본 연구에서는 국내에서 가장 일반적인 Steel Plate Girder교, Steel Box Girder교, PSC-Beam교의 비내진 교량의 노후 교량받침을 비교분석하여, 교량의 공용목적상 교체가 필요하다고 판단되는 대상교량에 대하여 지진격리장치로 교체할 경우 내진성능이 향상되는지 여부를 1차년도에는 해석적으로 2차년도에는 실험적으로 검증하였다. 또한, 비내진 교량의 내진성능 향상을 위한 내진보강기법으로써 실무에서 활용가능 하도록 노후 교량받침의 교체방법과 노후 교량받침을 지진격리장치로 교체한 후의 유지관리방안에 대해서도 연구를 수행하였다
본 연구로 개발된 기법은 향후 기존 비내진 교량의 내진성능 향상에 관한 기준과 지침이 제정되면 노후 교량받침 교체의 목적이 동반되지 않더라도 내진성능향상우선 순위가 높아 내진성능 보강이 필요한 교량에 대해 바로 적용 가능할 것으로
판단된다. 최종 달성된 연구 내용 및 범위를 요약하면 다음과 같다.
1차년도에는
1) 외국의 교량 지진격리장치 규정에 대한 분석
2) 국내 "도로교 설계기준 2000"에 만족하는 지진격리장치 설계절차 및 품질기준 제시
3) 지진격리시스템을 적용한 동적 특성 해석기법개발
4) 지진격리시스템을 적용한 교량의 비내진 성능 평가 기법 개발
5) 기존 비내진 교각 비탄성 해석 기법개발
6) 기존 비내진 교각의 보유내진 성능 평가 기법개발
2차년도에는
1) 교량 Type별 지진격리장치의 규격 및 품질 기준 확립
2) 기존 교량형식별 지진격리장치 시공도 개발
3) 기존 교량받침을 지진격리장치로 교체 설치하기 위한 시공방법 개발
4) 실험모형 및 지진격리장치 설계, 제작
5) 교각 모형 실험적용을 위한 대상 교량 선정
6) 지진격리장치가 적용된 교각의 모형실험 및 실험결과 분석
7) 시험결과와 해석결과의 비교분석
본 연구는 비내진 교량으로 인한 교량안전상의 국민 불안감을 해소하고, 내진교량으로 성능을 개선하는 방법 중에서 현실적으로 가장 경제적이면서도 쉬운, 실현가능한 방법을 제시하고자 한다.

Abstract ▼

The notion that
In Korea, earthquake free country became a earthquake country which requires the seismic design code.
In the seismic active countries, the more severe earthquakes occurred, the more high seismic requirements are needed. Therefore both of the inactive seismic country like Korea

The notion that
In Korea, earthquake free country became a earthquake country which requires the seismic design code.
In the seismic active countries, the more severe earthquakes occurred, the more high seismic requirements are needed. Therefore both of the inactive seismic country like Korea and the active seismic countries need the stronger seismic design codes even the magnitude wise are different.
Both of the countries have to provide the new design requirement to improve the existing structures. And they have researched and invented the new systems to improve to meet the new seismic design code for the existing structures.
It will be possible to improve the existing bridges by stiffening the structures which cost very high, sometimes practically impossible due to costwise and constructability.
Therefore the stiffening method is considered as not realistic and reasonable ones. However, it is considered that the practical and realistic method to provide the anti-seismic performance of the existing bridges is to decouple the fundamental frequency of the bridge and earthquake, which lessen the seismic shock to the existing bridges.
In this study, the various types of bridge bearings are studied with the bridges of the steel plate girder, steel box girder and prestressed concrete beam, which are the most common type of superstructure of bridges in Korea. Then the most suitable bearing type shall be recommended in point of performance, costwise and constructability.
The most of bearings of the existing bridges are now deteriorated and not properly performed its function. These bearings should be replaced with the anti-seismic function bearings which is the most suitable methods in costwise and practicability. This report shall recommend bearing specifications with the various type of bearings for the anti-seismic performance.
The study content and scope of 1st year and 2nd year is as follows : 1st year study
1) The analysis of design standards of seismic isolation system of the bridges in foreign countries.
2) Bearing specifications and procedures of seismic isolation system of bridges in Korea.
3) Dynamic analysis of seismic isolation system for the bridge.
4) Evaluation of non-seismic designed bridges by applying the seismic isolation system.
5) Inelastic analysis of non-seismic designed bridge.
6) Performance evaluation of pier from non-seismic designed bridges.
2nd year
1) Standards of seismic isolations and procedures of seismic isolation system.
2) Installation drawings of seismic isolation system for various type of bridges.
3) Installation method to replace the existing bridge bearing with the seismic isolation system.
4) Model test of the seismic isolation system.
5) Sample test of bridge with seismic isolation system.
6) Bridge model test with the seismic isolation system.
7) The comparison of the result of model that any theoretical one.
This study is aiming to show the most economical, easy construction and practical method to improve the non-seismic designed bridges to the seismic resistance ones.
By doing this we believe that uneasiness of public due to non-seismic designed bridges shall be cleared with the improved seismic resistant isolation system.

목차 Contents

• 표지...1
• 제 출 문...2
• 요 약 문...4
• SUMMARY...9
• 제 목 차 례...13
• 제 1 장 서 론...16
• 제 1 절 연구배경...16
• 제 2 절 연구목적과 범위 및 내용...17
• 제 2 장 국내.외 기술개발 현황...18
• 제 1 절 일 반...18
• 제 2 절 지진격리설계의 기술개발 현황...18
• 1. 일 본...18
• 2. 미 국...19
• 3. 뉴질랜드...22
• 4. 연구자별 지진격리장치의 설계법...23
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...26
• 제 1 절 1차년도 연구결과 요약...26
• 제 2 절 지진격리된 교량의 내진성능평가 실험...28
• 1. 개 요...28
• 2. 실험방법...30
• 3. 실험체 설계...50
• 4. 실험체 제작 및 설치...71
• 5. 실험 결과...86
• 6. 실험결과와 해석결과의 비교 및 분석...164
• 7. 소결론...174
• 제 3 절 노후 교량받침의 교체...177
• 1. 일 반...177
• 2. 노후 교량받침의 손상...177
• 3. 교체순서 및 시공상세...188
• 제 4 절 지진격리장치의 유지관리방안...201
• 1. 일 반...201
• 2. 유지관리의 기본사항...201
• 3. 유지관리매뉴월...207
• 제 5 절 결 론...219
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...221
• 제 1 절 연구개발목표 달성도...221
• 제 2 절 관련분야 기여도...222
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...224
• 제 1 절 추가 연구의 필요성...224
• 제 2 절 사업화 추진방안...225
• 제 6 장 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보...227
• 제 1 절 일 반...227
• 제 2 절 지진격리설계법 관련...227
• 제 3 절 지진격리장치 관련...228
• 제 7 장 참고문헌...230