초록 ▼

본 연구는 고강성 강-콘크리트 합성 바닥판의 개발 및 실용화에 관련된 연구로서 , 강 -콘크리트 합성 부재의 해석 및 설계기술을 연구하여 기존 및 신설교량에 적용 가능한 강- 콘크리트 합성 바닥판을 개발하고, 궁극적으로는 강-콘크리트 합성 구조부재 활용을 위한 기반기술을 제공하기 위하여 수행되었다 . 본 연구에서는 1차연도 연구에서 제안된 강- 콘크리트 합성 바닥판에 대하여 최적설계를 수행하여 강상자형교와 PSC I형교에 적합한 바닥판 모듈과 연결부를 설계하였으며, 바닥판 모듈을 제작하여 바닥판과 연결부에 대한 구조성능실험을 수행하

본 연구는 고강성 강-콘크리트 합성 바닥판의 개발 및 실용화에 관련된 연구로서 , 강 -콘크리트 합성 부재의 해석 및 설계기술을 연구하여 기존 및 신설교량에 적용 가능한 강- 콘크리트 합성 바닥판을 개발하고, 궁극적으로는 강-콘크리트 합성 구조부재 활용을 위한 기반기술을 제공하기 위하여 수행되었다 . 본 연구에서는 1차연도 연구에서 제안된 강- 콘크리트 합성 바닥판에 대하여 최적설계를 수행하여 강상자형교와 PSC I형교에 적합한 바닥판 모듈과 연결부를 설계하였으며, 바닥판 모듈을 제작하여 바닥판과 연결부에 대한 구조성능실험을 수행하였다.

Abstract ▼

The service life of the conventionalbridge deck is several times shorter than those of other primary bridge components.The use of high-strength and high-durability bridge deck in the highway bridge construction becomes very crucial to minimize the maintenance works during the service and to increase

The service life of the conventionalbridge deck is several times shorter than those of other primary bridge components.The use of high-strength and high-durability bridge deck in the highway bridge construction becomes very crucial to minimize the maintenance works during the service and to increase the service life of bridges. This research deals with the developmentof a steel-concretecomposite bridge deck for highway bridges. The objectives of this study are to gain a fundamental understandingof the material behaviors, design and analysis techniques for steel-concrete composite structures. In this report, the results of optimumdesign of steel-concrete composite decks for steel box-girderand PSC I-gider bridges, design of deck module and connectionsystem, and structural test are summarized.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 3
• EXECUTIVE SUMMARY ... 5
• 목차 ... 7
• Table of Contents ... 13
• 표목차 ... 18
• 그림목차 ... 21
• 제 1 장 서론 ... 27
• 1.1 연구배경 및 필요성 ... 27
• 1.1.1 연구배경 ... 27
• 1.1.2 연구필요성 ... 28
• 1.1.3 새로운 바닥판 형식의 제안 ... 32
• 1.2 연구목표 및 내용 ... 33
• 1.2.1 최종 연구목표 ... 33
• 1.2.2 연차별 연구내용 ... 33
• 1.3 연구수행방법 ... 34
• 1.3.1 기술개발지도(TRM) ... 34
• 1.3.2 연구추진체계 ... 34
• 1.4 기술동향 ... 35
• 1.4.1 국내 기술동향 ... 36
• 1.4.2 국외 기술동향 ... 36
• 1.5 활용방안 및 기대효과 ... 38
• 1.5.1 활용방안 ... 38
• 1.5.2 기대효과 ... 38
• 1.5.3 개발 위험 ... 39
• 1.6 보고서의 구성 ... 40
• 제2장 선행 연구결과 요약 ... 41
• 2.1 바닥판 요구조건 분석 ... 41
• 2.2 기존 강 -콘크리트 합성 바닥판 장단점 분석 ... 41
• 2.3 강- 콘크리트 합성 바닥판 기본형상 고안 ... 44
• 2.4 강- 콘크리트 합성 바닥판 설계기준 조사 및 분석 ... 46
• 2.5 강- 콘크리트 합성 바닥판 기본설계 ... 47
• 2.5.1 설계조건 ... 47
• 2.5.2 해석방법 ... 47
• 2.5.3 기본설계 결과 ... 48
• 2.6 구조해석 및 거동분석을 위한 실험 ... 48
• 2.6.1 전단부착실험 결과 ... 49
• 2.6.2 정적 휨거동 실험결과 ... 51
• 2.6.3 피로실험결과 ... 54
• 2.6.4 연결부 실험결과 ... 56
• 제3장 설계기준 정립 ... 59
• 3.1 설계개념 ... 59
• 3.2 강- 콘크리트 합성 바닥판 제원 ... 60
• 3.2.1 바닥판 두께 ... 60
• 3.2.2 하부강판 두께 ... 61
• 3.2.3 기타사항 ... 61
• 3.3 휨 설계 ... 62
• 3.3.1 정 모멘트부의 설계모멘트 ... 62
• 3.3.2 부 모멘트부의 설계모멘트 ... 64
• 3.4 수직방향 전단강도 ... 65
• 3.5 수평 전단강도 ... 68
• 3.5.1 강 -콘크리트 부착에 의한 수평 전단강도 ... 68
• 3.5.2 전단연결재의 설계 강도 ... 71
• 3.6 사용성 기준 ... 73
• 3.6.1 처짐 ... 73
• 3.6.2 균열 ... 75
• 3.7 교축방향 설계 ... 75
• 3.7.1 바닥판- 거더 연결부 ... 76
• 3.7.2 합성 바닥판 유효 폭 ... 76
• 3.7.3 교축방향 휨 저항 ... 78
• 제4장 바닥판 형상 최적설계 ... 85
• 4.1 개요 ... 85
• 4.2 설계조건 ... 85
• 4.2.1 교량형식 ... 85
• 4.2.2 하중조건 ... 86
• 4.2.3 사용재료 ... 87
• 4.2.4 최적화 문제의 정식화 ... 87
• 4.2.5 설계변수 ... 89
• 4.2.6 목적함수 ... 89
• 4.2.7 제약조건 ... 90
• 4.3 최적화 설계 프로그램 ... 94
• 4.3.1 수리적 계획 ... 94
• 4.3.2 최적화 알고리즘 ... 96
• 4.4 최적설계 결과 및 분석 ... 98
• 4.4.1 최적설계 결과 ... 98
• 4.4.2 최적설계 결과 분석 ... 103
• 4.4.3 제작성에 대한 검토 ... 107
• 4.5 소결 ... 109
• 제5장 바닥판 모듈 및 연결부 설계 ... 110
• 5.1 바닥판 형상 ... 110
• 5.1.1 하부강판 형상 ... 110
• 5.1.2 수평전단 합성 방법 ... 112
• 5.1.3 배력근 거치 방법 ... 113
• 5.1.4 기타 사항 ... 114
• 5.2 바닥판- 바닥판 연결부 ... 115
• 5.3 바닥판- 거더 연결 시스템 ... 119
• 5.3.1 PSC 거더교 ... 120
• 5.3.3 강상자형 거더교 ... 124
• 제6장 구조성능 실험 ... 128
• 6.1 구조성능 실험 개요 ... 128
• 6.1.1 실험 장치의 구성 및 방법 ... 129
• 6.1.2 계측위치 ... 134
• 6.2 전단부착 실험 결과 ... 137
• 6.3 단순 바닥판 실험결과 ... 139
• 6.3.1 PSC 거더용 바닥판 ... 139
• 6.3.2 강상자형 거더용 바닥판 ... 145
• 6.3.3 실험결과 요약 ... 152
• 6.4 바닥판- 거더 연결부 실험결과 ... 153
• 6.4.1 바닥판-PSC 거더 연결부 실험체 ... 153
• 6.4.2 바닥판- 강상자형 거더 연결부 실험체 ... 158
• 6.4.3 실험결과 요약 ... 163
• 6.5 실험결과 분석 ... 164
• 6.5.1 전단연결재의 영향 ... 164
• 6.5.2 모듈 단면형상의 영 향 ... 166
• 6.5.3 바닥판- 바닥판 연결방법의 영향 ... 169
• 6.5.4 바닥판- 거더 연결방법의 영 향 ... 170
• 6.5.5 상대슬립 (Slip)의 평가 ... 174
• 6.5.6 하부강판 변형률 ... 174
• 6.5.7 바닥판 콘크리트 단면 변형률 ... 178
• 6.5.8 하부강판 연결부 변형 ... 183
• 6.6 소결 ... 187
• 제7장 기본설계 및 정밀구조해석 ... 189
• 7.1 개요 ... 189
• 7.1.1 설계목적 ... 189
• 7.1.2 설계조건 ... 189
• 7.2 기본설계 ... 191
• 7.2.1 설계방법 ... 191
• 7.2.2 강상자형 거더교 ... 192
• 7.2.3 PSC 거더교 ... 195
• 7.3 정밀구조해석 ... 199
• 7.3.1 구조해석방법 ... 199
• 7.3.2 강상자형교 ... 199
• 7.3.3 PSC I 형교 ... 203
• 7.4 소결 ... 206
• 제8장 결론 ... 207
• 8.1 연구결과 요약 ... 207
• 8.1.1 설계기준 정립 ... 207
• 8.1.2 최적설계 ... 208
• 8.1.3 바닥판 모듈 및 연결부 설계 ... 209
• 8.1.4 구조성능실험 ... 209
• 8.2 향후 연구계획 ... 210
• 참고문헌 ... 213
• 부록 ... 217
• A.1 구조실험 관련사진 ... 218
• A.2 정밀구조해석 결과 ... 231
• 서지자료 ... 244
• BIBLIOGRAPHIC DATA SHEET ... 245
• 끝페이지 ... 247