Application of FRP-Concrete Composite Deck to Cable Stayed Bridge

FRP-콘크리트 합성 바닥판의 사장교 적용

A modified FRP-concrete composite deck applicable to cable stayed bridge with long girder-to-girder span is proposed, and its design and economical efficiency are presented. The existing FRP-concrete composite deck has low section stiffness due to adoption of GFRP panel with low elastic modulus, which arrives at difficulty in meet of serviceability limit such as deck deflection. So a new-type FRP-concrete composite deck, named precast FRP-concrete deck, is developed by extensioning concrete at the both ends of FRP-concrete composite deck, which brings the effect of reduction of net span length of deck. Compared to the existing FRP-concrete composite deck this modified deck has the advantage of increasing span length but slightly increases self weight. For this type of deck the section optimization is carried out for the cases of simply supported on girder and composite to girder. The optimized deck was applied to cable stayed bridge with a center span length of 540m, and as a result it is verified that PFC deck can be applied efficiently to cable stayed bridge due to reduction of quantity of upper structure.

FRP-콘크리트 합성 바닥판을 개선하여 사장교에 경제적으로 적용 가능한 바닥판을 개발하고, 이의 설계 및 경제성 등을 제시한다. 기존의 FRP-콘크리트 합성 바닥판은 탄성계수가 낮은 GFRP 패널의 채용으로 인하여 낮은 단면 강성을 갖게 되는데, 이는 바닥판의 처짐 등과 같은 사용성 문제를 야기할 수 있다. 그래서 기존 FRP-콘크리트 합성 바닥판의 양단을 콘크리트로 감싸서 순지간이 줄어드는 효과를 얻을 수 있는 프리캐스트 FRP-콘크리트 바닥판을 고안하였다. 이 바닥판은 기존 바닥판에 비해 바닥판 지간은 늘어나면서 자중은 크게 늘지 않는 장점을 가진다. 이러한 개선된 바닥판에 대해 거더와 합성하는 경우, 거더 위에서 단순지지하는 경우로 나누어 단면 최적화를 수행하였다. 최적화된 바닥판을 중앙지간 540m인 사장교에 적용한 결과, 상부구조 및 케이블 물량의 감소 효과를 얻을 수 있어 경제적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.