초록 ▼

이 연구는 ‘첨단 재료기술과 장대교량 기술의 융합을 통한 세계 최고수준의 사장교 기술 확보’를 목적으로 수행되며 이를 통해 장대교량 공사비와 유지관리비용 20%를 각각 절감하고 주요 구조요소 수명 200년을 확보하고자 한다. 당해연도인 4차년도에는 인천대교와 수통대교 등에 대한 비교 설계를 통해 하이브리드사장교의 최적구조시스템(Super Bridge 800, 1088)을 제안하고 경제성을 분석하였다. 그리고 설계 및 해석을 위해 3차년도에 개발된 해석프로그램의 성능을 고도화하였다. 또한 하이브리드사장교 시공 시스템 기술의 확보를 위

이 연구는 ‘첨단 재료기술과 장대교량 기술의 융합을 통한 세계 최고수준의 사장교 기술 확보’를 목적으로 수행되며 이를 통해 장대교량 공사비와 유지관리비용 20%를 각각 절감하고 주요 구조요소 수명 200년을 확보하고자 한다. 당해연도인 4차년도에는 인천대교와 수통대교 등에 대한 비교 설계를 통해 하이브리드사장교의 최적구조시스템(Super Bridge 800, 1088)을 제안하고 경제성을 분석하였다. 그리고 설계 및 해석을 위해 3차년도에 개발된 해석프로그램의 성능을 고도화하였다. 또한 하이브리드사장교 시공 시스템 기술의 확보를 위해 대규모 UHPC 프리캐스트 세그먼트를 제작하고 관련 요소기술인 전단키 상세를 도출하였다. 또한 3차년도에 Test Bed로서 성공적으로 건설 완료한 하이브리드 보도사장교에서, 설치된 장기 모니터링 시스템을 통하여 수집된 데이터를 분석하여 보도교 안전성을 확인하였으며 다양한 경우의 진동실험을 통해 사용성을 검증하였다.

Abstract ▼

The objective of the research is to achieve the world best cable-stayed bridge through the fusion of advanced material technology and long-span bridge technology. This research will develop the technologies for the hybrid cable stayed bridge which has 200-year durability and 20% reduced construction

The objective of the research is to achieve the world best cable-stayed bridge through the fusion of advanced material technology and long-span bridge technology. This research will develop the technologies for the hybrid cable stayed bridge which has 200-year durability and 20% reduced construction and maintenance costs respectively compared to those of other long-span bridges. In the present fourth year of research, an analysis program for hybrid cable stayed bridge has been modified including concrete nonlinear analysis model and large displacement shell element in order to secure the analysis and design technologies for the hybrid cable stayed bridge. The behavior of shear key is evaluated for the design of precast UHPC segments. Two large scale UHPC girder segments were fabricated and connected together to confirm the constructability of Hybrid Cable Stayed Bridge(Super Bridge 800). In addition, a pedestrian hybrid cable stayed bridge that was completed as a test bed last year has been monitoring during this year. Long term monitoring data has been analyzed and the behavior of the bridge was presented.

목차 Contents

• 요약문 ... 1
• Executive Summary ... 5
• 목차 ... 11
• 표 목차 ... 14
• 그림목차 ... 18
• Contents ... 29
• List of Table ... 32
• List of Figure ... 36
• 제1장 서 론 ... 49
• 1. 연구의 필요성 ... 49
• 2. 국내외 기술동향 ... 52
• 3. 연구 목표 및 내용 ... 71
• 3.1 최종 목표 ... 71
• 3.2 연차별 연구 목표 및 내용 ... 71
• 3.3 기술지도 ... 75
• 3.4 추진체계 ... 76
• 3.5 기대효과 및 활용방안 ... 77
• 제2장 하이브리드사장교 비교설계 ... 79
• 1. 개요 ... 79
• 2. 800m급 하이브리드사장교(Super Bridge 800) ... 81
• 2.1 최적 구조시스템 도출 ... 81
• 2.2 Super Bridge 800의 시공 단계별 검토 ... 99
• 2.3 케이블 교체 및 파단시 검토 ... 111
• 2.4 내풍 안정성 검토 ... 113
• 2.5 경제성 분석 ... 117
• 3. 하이브리드사장교(Super Bridge 1088)의 개념 설계 ... 120
• 3.1 최적 구조시스템 검토 ... 120
• 3.2 경제성 분석 및 소결론 ... 128
• 제3장 하이브리드 사장교 해석 기술 개발 ... 131
• 1. 서론 ... 131
• 2. 콘크리트 재료 모델 개선 ... 132
• 2.1 수정된 콘크리트 소성 손상 모델(ABAQUS, 1998) ... 132
• 2.2 수치적분 ... 137
• 2.3 수치적분의 수렴성 개선 ... 145
• 3. 대변위 쉘요소의 개발 ... 146
• 3.1 대변위 쉘 요소의 정식화 ... 147
• 3.2 요소 검증 및 해석 예 ... 159
• 3.3 선형 좌굴 해석 ... 162
• 3.4 보도사장교(Super Bridge I)의 진동 해석 예 ... 166
• 4. 시간종속적 거동특성 연구 ... 169
• 4.1 시간종속적 콘크리트 1축 재료 모델의 개선 ... 169
• 4.2 검증 예제 ... 177
• 5. 소결론 ... 179
• 제4장 UHPC 프리캐스트 거더 전단키 형상 연구 ... 181
• 1. 서론 ... 181
• 1.1 연구 필요성 및 목표 ... 181
• 1.2 국내외 연구 현황 ... 182
• 2. UHPC 재료시험 및 전단각 실험 ... 188
• 2.1 개요 ... 188
• 2.2 실험 계획 및 변수 ... 188
• 2.3 실험 결과 및 분석 ... 196
• 3. UHPC 프리캐스트 전단키 거동 실험 ... 216
• 3.1 개요 ... 216
• 3.2 실험 계획 및 변수 ... 218
• 3.3 실험결과 및 분석 ... 227
• 4. 소결론 ... 269
• 제5장 하이브리드사장교 시공 시스템 기술 개발 ... 271
• 1. 개요 ... 271
• 2. 연구의 필요성 및 목적 ... 272
• 3. 하이브리드 사장교 프리캐스트 보강형 설계 및 제작 ... 273
• 3.1 프리캐스트 보강형 실험체 설계 ... 273
• 3.2 예비실험 ... 280
• 3.3 1st 세그먼트 제작 ... 284
• 3.4 2nd 세그먼트 제작 ... 294
• 3.5 PC 텐던 긴장 ... 300
• 3.6 PC 강봉 체결 ... 313
• 3.7 이음부 타설 및 양생 ... 318
• 4. UHPC 재료 실험 ... 319
• 4.1 플로우 및 공기량 측정 ... 320
• 4.2 압축강도 실험 ... 325
• 4.3 직접 인장강도 실험 ... 336
• 4.4 휨인장강도 실험 ... 345
• 5. 소결론 ... 358
• 제6장 테스트베드 장기거동 및 진동성능 평가 ... 359
• 1. 보도사장교 장기거동 평가 ... 359
• 1.1 개요 ... 359
• 1.2 보도사장교 장기거동 평가 ... 359
• 2. 보도사장교 진동성능평가 ... 363
• 2.1 개요 ... 363
• 2.2 재하실험 ... 364
• 2.3 구조해석 ... 409
• 3. 소결론 ... 434
• 제7장 결론 ... 437
• 참고문헌 ... 441
• 서지자료 ... 446
• Bibliographic Data ... 447