초록 ▼

연구개발의 내용으로는 지진격리교량의 동적실험장치 개발, 생애주기비용(LCC) 개념에 따른 최적 지진격리장치의 설계, 그리고 실험대상교량의 지진격리교량화방법과 동적실험방법 및 계측방법의 개발로 구성된다. 그리고 이를 통한 실교량 동적실험을 수행함으로써 지진격리교량 설계방법의 타당성에 대한 실험적 검증을 수행하고자 한다.
연구개발의 범위는 다음과 같다. 먼저 동적실험장치로 교량에 원하는 수준의 초기 변위를 도입할 수 있는 180ton 용량의 유압 가진 시스템과 0.2초 이내의 유압해제가 가능한 급속해방밸브로 구성되는 급속해방장치를

연구개발의 내용으로는 지진격리교량의 동적실험장치 개발, 생애주기비용(LCC) 개념에 따른 최적 지진격리장치의 설계, 그리고 실험대상교량의 지진격리교량화방법과 동적실험방법 및 계측방법의 개발로 구성된다. 그리고 이를 통한 실교량 동적실험을 수행함으로써 지진격리교량 설계방법의 타당성에 대한 실험적 검증을 수행하고자 한다.
연구개발의 범위는 다음과 같다. 먼저 동적실험장치로 교량에 원하는 수준의 초기 변위를 도입할 수 있는 180ton 용량의 유압 가진 시스템과 0.2초 이내의 유압해제가 가능한 급속해방밸브로 구성되는 급속해방장치를 개발한다. 다음으로 최적 지진격리 장치는 전국에 산재한 2,000여개의 고속도로교량을 대상으로 대표성을 띄는 실험교량을 산정한 후, 대상교량에 대하여 설계 및 제작된다. 지진격리장치로는 현재 국내 외적으로 가장 많이 적용되고 있는 대표적 지진격리장치인 납고무형 및 마찰형 지진 격리장치를 대상으로 한다. 마지막으로 설계 및 제작된 지진격리장치를 이용한 실험대상교량의 지진격리교량화방법을 개발하고 지진거동 특성을 파악하기 위한 계측시스템 및 동적실험방법을 구축하여 동적실험을 수행한다. 동적실험은 두 가지 유형의 지진격리장치를 대상으로 각각 설계변위 내에서 지진격리받침의 비선형 이력거동을 파악할 수 있는 수준의 자유진동실험을 수행한다.

Abstract ▼

The content of this research consists of the development of quick release device for field testing of isolated bridges, the design of the LCC-based optimal seismic isolators, and the construction of the field dynamic test procedure and the measurement system including the isolating method of the tes

The content of this research consists of the development of quick release device for field testing of isolated bridges, the design of the LCC-based optimal seismic isolators, and the construction of the field dynamic test procedure and the measurement system including the isolating method of the test bridge. In addition, the experimental verification on the validity of the proposed design method for the seismic isolation system through the field testing is also included in the content of the study. The research scope is as follow. First, quick release device which consists of a hydraulic jack and quick release valve is developed. The hydraulic jack has a capacity of 180tonf and the quick release value is required to be able to eject the oil pressure within the 0.2 second. Next, the LCC-based optimal seismic isolators are designed for the test bridge which is selected as representative of the 2,000 expressway bridges in the whole country. Two types of isolators, i.e., lead rubber bearing(LRB) and resilient friction bearing(RFB) are tested, which are the most common type of the seismic isolation device. Finally, we develop the isolating technique of the selected test bridge by which the existing bridge bearing is replaced with newly designed LRB and RFB, and also develop the dynamic testing method and measurement system for the field testing of the isolated bridge system. Field tests are repeatedly performed by using two types of the isolators respectively within the design displacement of each isolator in order to examine the nonlinear hysteretic behavior of the isolation system.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 요약문 ...4
• ABSTRACT ...9
• 목차 ...14
• 그림 목차 ...18
• 표 목차 ...22
• 제1장 서론 ...24
• 제1절 연구개발의 필요성 ...24
• 제2절 연구개발 목표 및 범위 ...28
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...31
• 제1절 국내의 현황 ...31
• 제2절 외국의 현황 ...34
• 1. 미국 ...34
• 2. 일본 ...37
• 3. 타이완 ...39
• 제3절 기술개발의 중요성 ...41
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...42
• 제1절 실험대상교량 선정 ...42
• 제2절 지진격리교량의 최적설계기법 ...52
• 1. 생애주기동안의 위험도를 고려한 확률론적 접근방법 ...53
• 2. 생애주기비용 최소화에 의한 지진격리교량 최적설계기법 ...55
• 가. 지진격리교량의 생애주기비용(LCC) 함수 ...55
• 나. 초기비용함수 모델링 ...59
• 다. 손상비용의 기대값 추정 ...61
• 3. 실험대상교량의 지진격리장치 최적설계 ...72
• 가. 납고무형 지진격리장치 ...73
• 나. 마찰형 지진격리장치 ...74
• 제3절 동적실험장치 개발 ...75
• 1. 동적실험장치 ...75
• 2. 급속해방장치(quick release device) ...76
• 3. 급속해방장치 성능시험 ...81
• 4. 하중-유압 실험 ...89
• 제4절 지진격리장치의 제작 및 성능실험 ...92
• 1. 지진격리교량의 개념 ...92
• 2. 지진격리장치의 종류 ...95
• 가. 납고무형 지진격리받침 ...95
• 나. 마찰형 지진격리받침 ...97
• 3. 지진격리장치 제작 ...99
• 가. 납고무형 지진격리장치 ...99
• 나. 마찰형 지진격리장치 ...99
• 4. 지진격리장치 성능실험 ...100
• 가. 품질실험 specifications ...100
• 나. 실교량 실험 전 지진격리장치 성능시험 ...102
• 다. 실교량 실험 후 납고무형 지진격리장치 품질실험 ...107
• 제5절 실규모 지진격리교량의 동적실험 ...109
• 1. 동적실험방법 ...109
• 가. 교량동적실험을 위한 지진격리교량화 공사방법 및 절차 ...109
• 나. 동적실험방법 ...116
• 2. 계측시스템 ...119
• 가. 계측시스템의 선정 ...119
• 나. 계측 시스템의 구성 및 계측 장비 ...120
• 3. 실험 및 데이터 분석 ...130
• 가. 납고무형 지진격리장치 ...130
• 나. 마찰형 지진격리장치 ...139
• 4. 수치모델의 정립 및 지진응답해석 ...143
• 가. 수치모델의 정립 ...143
• 나. 지진응답해석 ...145
• 제6절 결론 ...146
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...149
• 제1절 연구개발 목표 달성도 ...149
• 제2절 관련분야에의 기여도 ...151
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...152
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...153
• 제1절 실교량 동적실험방법 ...153
• 1. 강제진동 실험(forced vibration test) ...153
• 2. 상시진동 실험(ambient vibration test) ...154
• 3. 자유진동 실험(free vibration test) ...155
• 제2절 각 국의 교량 내진설계 ...158
• 1. 일본 도로교시방서 동해설 중 면진설계 ...158
• 2. 미국과 일본의 지진격리교량의 설계비교 ...164
• 제7장 지진격리장치의 설계 절차 ...166
• 제8장 참고문헌 ...175