초록 ▼

최근 수 십년 동안 우리나라의 건설산업 분야는 국토개발 및 기간시설확충에 주력하여 왔으며 그 결과 상당히 많은 공공시설물들이 건설되었다. 특히 도로, 교량, 터널 등은 산업물동량의 원활한 이동과 함께 다른 산업경제활동의 효율을 크게 높여줌으로써 우리나라 산업 및 경제발전에 핵심적인 원동력이 되어 왔다.
그러나 단기간에 다량의 구조물을 건설함으로써 상대적으로 질적인 면 즉, 구조적 안전성 및 신뢰성에 대한 문제가 지속적으로 제기되어져 왔다. 특히 차량하중을 직접 지지하며 다른 구조부재보다 가혹한 사용환경하에 있는 도로교량 콘크리

최근 수 십년 동안 우리나라의 건설산업 분야는 국토개발 및 기간시설확충에 주력하여 왔으며 그 결과 상당히 많은 공공시설물들이 건설되었다. 특히 도로, 교량, 터널 등은 산업물동량의 원활한 이동과 함께 다른 산업경제활동의 효율을 크게 높여줌으로써 우리나라 산업 및 경제발전에 핵심적인 원동력이 되어 왔다.
그러나 단기간에 다량의 구조물을 건설함으로써 상대적으로 질적인 면 즉, 구조적 안전성 및 신뢰성에 대한 문제가 지속적으로 제기되어져 왔다. 특히 차량하중을 직접 지지하며 다른 구조부재보다 가혹한 사용환경하에 있는 도로교량 콘크리트 상판(현행 도로교 설계기준에서 용어를 바닥판으로 정의하고 있으므로 이후는 상판을 바닥판이라고 정의함)의 경우, 차량의 대형화와 통행량의 증가 및 이로 인한 피로현상, 그리고 제설제의 살포 등으로 인한 부식 등 재료 및 환경적 열화가 원인이 되어 손상이 빈번히 발생하고 있으며 이로 인해 잦은 보수보강 및 교체 등이 시행되어 온 것이 사실이다. 그 예로써 청계고가교, 노량진수원지앞 고가교, 서소문고가교 등의 보수공사가 수행되었고, 한강상 잠실대교, 한남대교, 마포대교, 양화대교, 동호대교 등에 대한 성능보강공사가 수행되었거나 수행중에 있다. 한편 국도상 교량에 대해 1996년에 조사된 보수필요도 자료를 분석한 결과 약 2000건의 보수필요 대상중에서 33%가 바닥판, 21%가 하부구조, 11%가 주형으로 나타났으며, 이를 손상원인별로 보면 전체의 50%이상이 콘크리트의 균열이고, 바닥판에 균열이 발생한 경우가 균열손상의 53%를 차지하고 있는 것으로 보고되고 있다(한국건설기술연구원,1997). 또한 1988년 건설부에 의해 수행된 노후교량조사 및 보수공법개발을 위하여 국도상 교량중 표본교량으로 선정된 145개 교량에 대한 바닥판 손상을 조사한 결과 균열, 백태 및 누수가 각각 대상교량의 75%, 73% 및 77%를 차지하는 것으로 조사되었다(건설부, 1988).

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표차례(LIST OF TABLE) ... 18
• 그림차례(LIST OF FIGURE) ... 26
• 제1장 서론 ... 59
• 제1절 연구 배경 및 목적 ... 59
• 1. 개요 ... 59
• 제2절 연구 내용 및 범위 ... 62
• 1. 연구목표 ... 62
• 2. 연구내용 및 범위 ... 62
• 제2장 하중과 환경에 의한 콘크리트 바닥판(상판)의 손상 및 모델링 조사분석 ... 66
• 제1절 차량 활하중 모델 분석 ... 66
• 1. 개요 ... 66
• 2. 차량하중조사 사례 및 조사기법 ... 66
• 3. 각국의 활화중 기준 ... 67
• 4. Nowak의 연구 ... 82
• 5. Moses의 연구 ... 89
• 6. Markov Renewal Model ... 98
• 제2절 콘크리트 바닥판의 손상모델 ... 103
• 1. 콘크리트 바닥판의 손상유발 메커니즘 분석 ... 103
• 2. 콘크리트 바닥판의 손상모델링 기법 분석 ... 118
• 3. 환경적 요인에 의한 손상의 예측모델링기법 분석 ... 120
• 제3장 교통량 조사 및 결과 분석 ... 157
• 제1절 개요 ... 157
• 제2절 차종분류 및 차량 제원 ... 158
• 1. 차종분류 ... 158
• 2. 차종별 대표트럭의 선정 ... 161
• 제3절 차량 하중조사 ... 163
• 1. 조사지역의 차량 하중 ... 163
• 2. 차량의 통행특성 ... 173
• 3. 과적차량 하중 ... 177
• 제4절 교통량 증가분석 ... 179
• 1. 교통량분석 ... 179
• 제4장 콘크리트 바닥판의 현장조사 및 재료특성 분석 ... 182
• 제1절 콘크리트 바닥판의 손상 ... 182
• 1. 콘크리트 바닥판의 손상 및 유형 ... 182
• 2. 철근 콘크리트 바닥판의 손상원인 ... 186
• 3. 콘크리트 바닥판의 손상과정 ... 188
• 제2절 외관 조사에 의한 콘크리트 바닥판의 조사 분석 ... 193
• 1. 콘크리트 바닥판의 상태평가 기준 ... 193
• 2. 콘크리트 바닥판의 보수이력 조사 ... 199
• 3. 공용년도에 따른 손상상태 조사 ... 205
• 4. 설계하중에 따른 손상상태 조사 ... 208
• 5. 교통량에 따른 손상상태 조사 ... 211
• 6. 상부구조 형식에 따른 손상상태 조사 ... 214
• 7. 노후교량의 손상상태 특성분석 ... 217
• 제3절 현장 재료특성 시험에 의한 바닥판의 조사 분석 ... 220
• 1. 콘크리트 강도 측정 ... 220
• 2. 철근의 부식도 조사 ... 222
• 3. 중성화 진행정도 조사 ... 224
• 4. 제설제의 사용으로 인한 염화물 이온함량 조사 ... 226
• 제4절 실 교량의 현장조사에 따른 콘크리트 바닥판 및 거더의 손상조사 ... 232
• 1. A교량의 현장조사 분석 ... 232
• 2. B교량의 현장조사 분석 ... 234
• 3. C교량의 현장조사 분석 ... 236
• 4. D교량의 현장조사 분석 ... 238
• 5. E교량의 현장조사 분석 ... 239
• 6. F교량의 현장조사 분석 ... 240
• 7. G교량의 현장조사 분석 ... 241
• 8. H교량의 현장조사 분석 ... 242
• 9. I교량의 현장조사 분석 ... 242
• 10. J교량의 현장조사 분석 ... 243
• 제5절 교량의 현장실험에 따른 콘크리트 바닥판의 손상조사 ... 245
• 1. 개요 ... 245
• 2. 콘크리트 강도 측정 ... 245
• 3. 콘크리트 염소이온 함유량 조사 ... 250
• 4. 중성화 시험 조사 ... 260
• 5. 철근배근상태 조사 ... 263
• 제5장 콘크리트 바닥판의 해석모델 개발 ... 270
• 제1절 개요 ... 270
• 제2절 슬래브교의 유한요소해석 방법 ... 270
• 1. 등방성 판(쉘)요소를 이용한 해석방법 ... 270
• 2. 2차원 격자해석방법 ... 271
• 3. 비등방성(Orthotropic) 판 요소를 이용한 해석방법 ... 271
• 4. 슬래브교량의 유한요소 해석 ... 273
• 5. 해석결과 비교 ... 274
• 제3절 거더교의 유한요소해석방법 ... 278
• 1. 2차원 격자해석방법 ... 278
• 2. 등방성 판요소와 뼈대요소를 이용한 모델링 ... 278
• 3. 비등방성 판(쉘)요소를 이용한 모델링 ... 280
• 4. 거더 교량의 유한요소 해석 ... 281
• 5. 해석 결과 비교 ... 283
• 제4절 바닥판 해석모델의 개발 ... 289
• 1. 개요 ... 289
• 2. 해석모델의 구성 ... 290
• 3. 해석모델의 검증 ... 293
• 제6장 차량 활하중 모형의 개발 ... 295
• 제1절 개요 ... 295
• 제2절 하중 모델의 구성 ... 295
• 1. 종방향 영향선의 해석 ... 296
• 2. 종방향 하중효과 해석 ... 296
• 3. 격자이론에 의한 종방향 하중의 횡분배 ... 302
• 4. 횡방향 영향선의 해석 ... 316
• 5. 횡방향 하중효과 해석 ... 322
• 제3절 하중 모델의 적용 ... 325
• 1. 종방향 하중효과 ... 325
• 2. 횡방향 하중효과 ... 335
• 제7장 바닥판 열화 모델의 구성 ... 365
• 제1절 개요 ... 365
• 제2절 콘크리트 구조물의 확률적 변동성 ... 365
• 1. 재료 성질 ... 366
• 2. 단면 성질 ... 368
• 제3절 콘크리트 바닥판의 열화모델 ... 370
• 1. 콘크리트 구조물의 열화모델 ... 370
• 2. 열화모델의 적용 ... 374
• 제8장 바닥판 피로수명 평가모형의 개발 ... 393
• 제1절 개요 ... 393
• 제2절 콘크리트 및 철근의 피로특성 ... 395
• 1. 개요 ... 395
• 2. 콘크리트의 피로특성 ... 395
• 3. 철근의 피로거동 ... 404
• 4. 반복하중에 의한 철근 콘크리트 보의 파괴양상 ... 409
• 제3절 바닥판의 피로특성 ... 412
• 제4절 바닥판의 펀칭전단 내하력 ... 414
• 제5절 피로수명의 평가 ... 418
• 1. S-N 곡선 ... 418
• 2. 피로수명 ... 420
• 3. RC 바닥판의 피로수명 산정 ... 423
• 4. 손상이 고려된 피로수명 ... 431
• 제9장 철근 콘크리트 바닥판 슬래브의 잔존 수명 예측기법 ... 437
• 제1절 개요 ... 437
• 제2절 콘크리트 바닥판의 환경적 요인에 의한 수명산정 ... 439
• 1. 염해에 대한 철근콘크리트 구조물의 수명 산정 ... 439
• 2. 중성화에 의한 잔존수명 평가 ... 450
• 제3절 콘크리트 바닥판 슬래브의 수명산정을 위한 한계상태함수 ... 459
• 1. 휨 한계 상태 함수 ... 460
• 2. 펀칭 전단 한계상태 함수 ... 460
• 제4절 시간의존 신뢰성 해석 ... 463
• 1. 휨 한계상태에 의한 파괴의 가능성 ... 463
• 2. 전단 한계상태에 의한 파괴확률 ... 480
• 제10장 바닥판의 보수보강 ... 485
• 제1절 교면포장의 결함도 판정 ... 485
• 1. 교면포장의 손상원인과 종류 ... 485
• 2. 교면포장의 결함도 판정 ... 486
• 제2절 교면포장의 보수공법 ... 488
• 제3절 콘크리트 바닥판의 결함도 판정 ... 490
• 1. 콘크리트 바닥판 결함의 종류와 원인 ... 490
• 2. 콘크리트 바닥판의 결함도 판정 ... 494
• 제4절 콘크리트 바닥판의 보수.보강 공법 ... 497
• 1. 콘크리트 바닥판의 보수.보강 공법의 일반적인 선정방법 ... 497
• 2. 보수보강방법 ... 498
• 3. 콘크리트 바닥판의 보수공법 선정 ... 502
• 제11장 콘크리트 바닥판의 합리적인 잔존수명 예측을 위한 전문가 시스템 개발 ... 504
• 제1절 개 요 ... 504
• 1. 전문가 시스템의 정의 및 역사 ... 504
• 2. 전문가 시스템의 장단점 ... 505
• 3. 전문가 시스템의 구성 ... 506
• 제2절 전문가 시스템의 개발 ... 508
• 1. 전문가 시스템의 개발을 위한 인원 요소 ... 508
• 2. 전문가 시스템의 개발 과정 ... 509
• 3. 전문가 시스템의 개발 환경 및 특징 ... 510
• 4. 전문가 시스템의 프로그램 구성 ... 514
• 제3절 전문가 시스템을 이용한 바닥판의 잔존수명 평가 ... 530
• 1. 공용중인 A교량 ... 530
• 2. 공용중인 B교량 ... 546
• 3. 공용중인 C교량 ... 563
• 제12장 결론 ... 579
• 제13장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도 ... 584
• 제14장 연구개발 결과의 활용계획 ... 585
• 제1절 활용방안 ... 585
• 제2절 관련 후속 연구개발의 전망 ... 586
• 참고문헌 ... 588
• 부록I 단순경간 하중 경우에 따른 모멘트 및 전단의 확률분포 ... 596
• 부록II 2경간 하중 경우에 따른 모멘트 및 전단의 확률분포 ... 617
• 부록III 보수·보강 공법 ... 638
• 부록IV 전문가 시스템 프로그램 메뉴얼 ... 720