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지진 시 대피로 및 복구 차량 운행 노선 확보를 위한 교량 취약 연결부 및 내진장치의 안전성 향상 기술 개발

Development of safety improvement technology for bridge weak connection and seismic equipment to secure evacuation and recovery route in earthquake

보고서 정보
주관연구기관 한국건설기술연구원
Korea Institute Of Construction Technology
연구책임자 김영진
참여연구자 조정래 , 곽임종 , 조창백 , 진원종 , 윤혜진 , 이영호 , 신현섭 , 박광연 , 송태협 , 이상협 , 강세훈 , 윤영수
보고서유형연차보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2019-12
과제시작연도 2019
주관부처 과학기술정보통신부
Ministry of Science and ICT
등록번호 TRKO202000029602
과제고유번호 1711101176
사업명 한국건설기술연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비)
DB 구축일자 2020-09-12
키워드 교량.지진.연결부.내진장치.품질기준.성능평가.

초록

이 연구에서는 포항 지진이후 많은 손상이 발생한 교량 취약 연결부 및 내진장치의 안전성 및 신뢰성 향상을 위하여 품질기준 및 성능평가방법 등을 개발하고, 이를 적용한 성능평가기준(안) 작성 및 성능평가체계를 구축한다. 2018년 1차년도에는 국내·외 내진설계 기준 및 내진보강 지침 등 현황을 분석하였고 지진(경주, 포항 등) 시 교량의 손상 상태를 조사․분석하였다. 그리고 지진 취약 연결부의 내진상태 파악을 위한 정밀진단기술에 대한 연구를 실시하였으며 교량 연결부 및 내진장치 역학특성을 고려한 비선형 내진해석 방안을 검토하였다. 또

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 요약문 ... 3
  • 목차 ... 11
  • 표목차 ... 15
  • 그림목차 ... 17
  • 제1장 서론 ... 23
  • 1. 연구배경 및 필요성 ... 23
  • 2. 연구개발 목표 및 내용 ... 27
  • 2.1 연구개발 목표 ... 27
  • 2.2 연차별 연구내용 ... 28
  • 제2장 내진설계 및 내진보강 공법 정립 ... 29
  • 1. 국내·외 내진설계 기준 및 내진보강 지침 현황파악 ... 29
  • 1.1 미국 AASHTO ... 30
  • 1.2 Eurocode 8 ... 36
  • 1.3 일본 도로교시방서(V 내진설계편) ... 38
  • 1.4 교량설계코드-기타시설설계기준(한계상태설계기준) ... 40
  • 1.5 국내·외 받침설계기준 검토 요약 ... 41
  • 1.6 국내·외 내진보강 지침 현황 ... 42
  • 1.7 소결론 ... 43
  • 2. 지진 시 교량의 손상상태 조사 및 분석 ... 45
  • 2.1 국내·외 지진이력 분석 ... 45
  • 2.2 해외 손상사례 분석 ... 48
  • 2.3 9.12(경주지역)지진, 포항지진 손상 ... 52
  • 2.4 소결론 ... 53
  • 3. 교량 내진설계 및 내진보강 공법 정립 ... 54
  • 3.1 국내 지진 및 내진 관련 법·제도 ... 54
  • 3.2 국내 교량 내진설계 및 내진평가, 보강 현황 ... 54
  • 3.3 국내 교량 내진보강공법 현황 ... 56
  • 3.4 잔존수명을 고려한 내진보강 수준 연구 ... 66
  • 3.5 교량 받침의 내진보강 절차 및 지침(안) ... 68
  • 3.6 전단키 내진보강 공법 연구 ... 72
  • 3.7 받침 교체를 통한 보강공법 ... 76
  • 4. 교량설계기준 및 시방서 개선사항 ... 79
  • 4.1 교량 내진설계기준 ... 79
  • 4.2 교량 내진표준시방서 ... 83
  • 제3장 내진상태 파악을 위한 정밀 진단기술 연구 ... 85
  • 1. 기존 기술 파악 및 분석 ... 85
  • 1.1 기존 교량받침 상태 ... 85
  • 1.2 국내외 비파괴검사 현황 분석 ... 86
  • 2. 앵커볼트 매립깊이, 모르터 공동 탐사법 도출 ... 89
  • 2.1 앵커볼트 비파괴검사 방안 ... 89
  • 2.2 열화상 카메라를 이용한 앵커 묻힘길이 추정법 개발 ... 91
  • 2.3 초음파법을 이용한 받침 공동탐사법 개발 ... 95
  • 제4장 비선형 내진해석 방법 연구 ... 97
  • 1. 기술 현황 및 개념 정립 ... 97
  • 1.1 개요 ... 97
  • 1.2 교량의 비선형 지진해석 ... 98
  • 2. 지진격리교량의 비선형 해석 ... 105
  • 2.1 개요 ... 105
  • 2.2 고무형 지진격리받침(탄성받침과 LRB) 모델 ... 106
  • 2.3 마찰형 지진격리받침(Friction Pendulum Bearing) 모델 ... 109
  • 2.4 복합형 지진격리받침(EQS Bearing) ... 110
  • 2.5 지진격리교량의 유형별 지진격리효과 ... 111
  • 2.6 시간이력 비선형해석 프로그램 개발 ... 119
  • 3. 교대-기초-지진격리 상호작용 해석 ... 121
  • 3.1 인공지진파 생성 연구 ... 121
  • 3.2 Mid-point integrated FE에 기초한 상호작용 해석 ... 121
  • 제5장 노후화 고려 교량 받침 내진평가방법 개발 ... 125
  • 1. 국내 교량 받침 노후화 및 손상도 분포 특성 분석 ... 125
  • 1.1 국내 교량받침 점검 및 평가등급 ... 125
  • 1.2 국내 교량받침 손상등급 분포 특성 ... 127
  • 2. 교량받침의 앵커볼트 설계 및 시공현황 분석 ... 130
  • 2.1 교량받침 연결부(앵커) 연구의 필요성 ... 130
  • 2.2 교량받침 앵커볼트 설계 및 시공현황 분석 ... 130
  • 3. 교량받침의 앵커볼트 설계기준 분석 ... 132
  • 4. 교량받침 앵커볼트 전단파괴 실험 ... 135
  • 4.1 실험체 설계 및 제작, 불필요한 실험변수 제거 ... 135
  • 4.2 실험방법 ... 137
  • 4.3 실험결과 ... 139
  • 5. 교량받침 앵커볼트 설계지침(안) ... 143
  • 제6장 내진장치의 성능평가방법 개발 ... 145
  • 1. 개요 ... 145
  • 1.1 국내 내진장치 현황 ... 145
  • 1.2 국내 내진장치 품질시험 현황 ... 146
  • 2. 지진격리받침의 성능평가 연구 ... 147
  • 2.1 국내외 성능평가 기준 비교 ... 147
  • 2.2 지진격리받침 품질기준(안) ... 148
  • 2.3 지진격리받침 시험지침(안) ... 148
  • 2.4 지진격리받침의 검증실험 ... 152
  • 3. 댐퍼의 성능평가방법 연구 ... 161
  • 3.1 국내·외 성능평가 기준 비교 ... 161
  • 3.2 댐퍼의 성능평가 기준(안) ... 168
  • 3.3 댐퍼의 검증 시험 ... 174
  • 제7장 결론 ... 183
  • 참고문헌 ... 189
  • 서지자료 ... 194
  • 끝페이지 ... 195

표/그림 (202)

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참고문헌 (25)

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