초록 ▼

본 연구는 FRP신소재를 이용한 교량 바닥판의 개발 및 실용화에 관련된 연구로서, FRP재료로 구성된 구조물의 해석 및 설계기술을 연구하여 기존 및 신설교량에 적용 가능한 FRP바닥판을 개발 및 실용화하고, 궁극적으로는 FRP재료의 구조재 활용을 위한 기반기술을 개발.제공하기 위하여 수행되었다. FRP신소재를 이용한 교량 바닥판의 개발 및 실용화를 위한 기반기술 검증단계로써 수행된 본 연구에서는 FRP바닥판 부재의 내구성능검증실험, FRP바닥판-거더 연결부 상세 제시 및 성능검증실험, FRP바닥판 관련 교량 부속장치에 대한 기초 연

본 연구는 FRP신소재를 이용한 교량 바닥판의 개발 및 실용화에 관련된 연구로서, FRP재료로 구성된 구조물의 해석 및 설계기술을 연구하여 기존 및 신설교량에 적용 가능한 FRP바닥판을 개발 및 실용화하고, 궁극적으로는 FRP재료의 구조재 활용을 위한 기반기술을 개발.제공하기 위하여 수행되었다. FRP신소재를 이용한 교량 바닥판의 개발 및 실용화를 위한 기반기술 검증단계로써 수행된 본 연구에서는 FRP바닥판 부재의 내구성능검증실험, FRP바닥판-거더 연결부 상세 제시 및 성능검증실험, FRP바닥판 관련 교량 부속장치에 대한 기초 연구, 시험시공 방안 제시등을 수행하였다. 또한 2차년도 연구 및 실험 결과를 기초로 보완된 단면을 근거로 FRP바닥판 모듈의 시작품을 제작하였으며, 시작품의 구조적 특성을 분석하기 위하여 2차년도에 실시한 항목별 정적재하실험과 피로실험을 수행하였다.

Abstract ▼

The service life of the conventionalbridge deck is many times shorter than those of other bridge components.The use of high-strengthand high-durability bridge deck in the highway bridge construction becomes very crucial to minimize the maintenanceworks during the service and to increase the service

The service life of the conventionalbridge deck is many times shorter than those of other bridge components.The use of high-strengthand high-durability bridge deck in the highway bridge construction becomes very crucial to minimize the maintenanceworks during the service and to increase the service life of bridges. This report deals with the third year work tasks of the developmentof FRP (Fiber Reinforced Polymer) decks for highway bridges. The objectives of the third year studying are to verify durability characteristics ofGFRP bridge decks, to propose GFRP bridge deck-to-girderconnectionsystem, to perform primary research on bridge members related to GFRP bridge decks, to propose how to conduct demonstration project. In this project, the modified FRP deck module having a rectagular cross-sectionis fabricated. Using the fabricated deck modules, several test specimens similar to second year studying are prepared. And also static test and fatigue test are performed to examine the behavior of FRP deck under the applied loadings.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 3
• EXECUTIVE SUMMARY ... 5
• 목차 ... 7
• CONTENTS ... 13
• 표목차 ... 19
• 그림목차 ... 23
• 제1 장 서론 ... 36
• 1.1 연구배경 및 필요성 ... 36
• 1.1.1 연구배경 ... 36
• 1.1.2 연구필요성 ... 39
• 1.2 연구목적 ... 43
• 1.2.1 최종 연구목표 ... 44
• 1.2.2 연차별 연구목표 ... 44
• 1.3 연구내용 ... 45
• 1.3.1 연구영역별 주요 연구내용 ... 45
• 1.3.2 연차별 연구내용 ... 46
• 1.4 연구수행방법 ... 47
• 1.4.1 기술개발지도(TRM) ... 47
• 1.4.2 연구추진체계 ... 48
• 1.5 국내외 기술동향 ... 49
• 1.5.1 국외 기술동향 ... 49
• 1.5.2 국내 기술동향 ... 59
• 1.6 보고서의 구성 ... 60
• 제2 장 FRP바닥판 내구성능 검증 ... 62
• 2.1 개요 ... 62
• 2.2 FRP바닥판의 기본 물성 시험 ... 63
• 2.2.1 인장시험 ... 63
• 2.2.2 압축시험 ... 69
• 2.2.3 전단강도 시험 ... 71
• 2.3 열팽창 시험 ... 74
• 2.4 내열 및 내한성 시험 ... 76
• 2.4.1 인장강도 및 휨강도 ... 77
• 2.4.2 휨탄성계수 ... 80
• 2.5 내약품성 시험 ... 81
• 2.5.1 인장강도 ... 84
• 2.5.2 휨강도 ... 85
• 2.5.3 휨탄성계수 ... 86
• 2.5.4 무게변화율 및 외관변화 ... 88
• 2.6 내연성 시험 ... 88
• 2.7 촉진내후성 시험 ... 89
• 2.8 요약 ... 91
• 제3 장 기개발 FRP바닥판 보완 및 성능 검증 ... 94
• 3.1 개요 ... 94
• 3.2 기개발 FRP바닥판 단면 보완 ... 96
• 3.2.1 단면 보완 결과 ... 96
• 3.2.2 제약조건별 안전률 비교 ... 98
• 3.3 보완된 FRP 보의 휨 성능실험 ... 99
• 3.3.1 실험 개요 ... 99
• 3.3.2 강축방향 FRP 보 휨 실험 ... 100
• 3.3.3 약축방향 FRP 보 휨 실험 ... 109
• 3.4 보완된 FRP 모듈의 웨브 좌굴성능 실험 ... 116
• 3.4.1 실험 개요 ... 116
• 3.4.2 2셀 등분포 하중(Type 1) ... 117
• 3.4.3 2셀 중앙부 집중하중(Type 2) ... 119
• 3.4.4 1셀 등분포 하중(Type 3) ... 121
• 3.4.5 좌굴실험 분석 ... 124
• 3.5 요약 ... 127
• 제4 장 FRP바닥판 피로특성 분석 ... 129
• 4.1 개요 ... 129
• 4.2 정적재하실험 ... 129
• 4.2.1 실험방법 ... 131
• 4.2.2 실험결과 ... 132
• 4.2.3 유한요소해석 ... 140
• 4.3 피로실험 ... 143
• 4.3.1 실험방법 ... 143
• 4.3.2 실험결과 ... 145
• 4.4 요약 ... 158
• 제5 장 FRP바닥판- 거더 연결구조 상세 ... 160
• 5.1 개요 ... 160
• 5.2 볼트연결시스템 합성수준 검증 실험 ... 160
• 5.2.1 실험 개요 ... 160
• 5.2.2 유한요소해석 ... 162
• 5.2.3 실험 결과 ... 165
• 5.2.4 매개변수 분석 ... 168
• 5.3 FRP바닥판- 거더 연결구조 제안 ... 180
• 5.3.1 제안 합성 연결구조 ... 180
• 5.3.2 제안 연결구조의 휨성능 검증 실험 ... 183
• 5.3.3 제안 연결구조 유한요소해석 ... 190
• 5.4 볼트 연결시스템 - 제안 연결시스템 성능 비교 ... 196
• 5.4.1 실험 개요 ... 196
• 5.4.2 실험 결과 ... 200
• 5.5 FRP바닥판- 거더 연결시스템 비교 ... 210
• 5.6 요약 ... 214
• 제6 장 시험시공 ... 216
• 6.1 개요 ... 216
• 6.2 FRP바닥판 시험시공 규모 ... 216
• 6.3 FRP바닥판과 강재거더 연결 ... 218
• 6.4 현장재하실험 ... 219
• 6.4.1 실험용 재하차량 및 재하위치 ... 219
• 6.4.2 측정 위치 ... 222
• 6.5 요약 ... 226
• 제7 장 FRP바닥판용 부속장치 기초연구 ... 227
• 7.1 개요 ... 227
• 7.2 교면 포장 ... 227
• 7.2.1 기존 교량바닥판의 교면포장 종류 및 방법 ... 228
• 7.2.2 기가설 교량용 FRP바닥판의 교면 포장 ... 230
• 7.2.3 제안 교면포장 공법 ... 233
• 7.3 차량 방호울타리 ... 241
• 7.3.1 FRP바닥판에 적용된 차량 방호울타리의 현황 ... 242
• 7.3.2 제안 FRP바닥판용 차량 방호울타리 ... 246
• 7.3.3 제안 방호울타리 강도의 해석적 검토 ... 249
• 7.4 FRP바닥판용 신축이음 ... 252
• 7.4.1 FRP바닥판용 신축이 음의 개발 및 적용 현황 ... 252
• 7.4.2 FRP바닥판용 신축이 음 개발 방향 ... 254
• 7.5 요약 ... 254
• 제8 장 결론 ... 256
• 8.1 연구결과 요약 ... 256
• 8.1.1 FRP바닥판 내구성능 검증 ... 256
• 8.1.2 기개발 FRP바닥판 보완 및 성능검증 ... 257
• 8.1.3 RP바닥판 피로특성 분석 ... 258
• 8.1.4 FRP바닥판- 거더 연결구조 상세 ... 259
• 8.1.5 시험시공 ... 260
• 8.1.6 FRP바닥판용 부속장치 기초 연구 ... 261
• 8.2 향후 연구 계획 ... 261
• 참고문헌 ... 263
• 부록 A FRP 모듈의 파괴모드 ... 267
• 부록 B FRP 모듈 내구성능시험 결과(한국화학시험연구원 실시 ) ... 290
• 서지자료 ... 304
• BIBLIOGRAPHIC DATA ... 305
• 끝페이지 ... 307