Prediction of Cracking and Ultimate Loads of Prestressed Concrete Anchorage Zones in Box-Girder Bridges

프리스트레스트 콘크리트 박스거더 교량 부재의 정착부 균열하중 및 극한하중의 예측

Recently, several prestressed concrete box girder bridges have experienced severe cracking along the tendon path when prestress force has been transferred to the anchorage zone. The purpose of the present study is therefore to explore characteristics of the local stress distribution, to study the effects of section geometry of anchorage zones, i.e., tendon inclination, tendon eccentricity and concrett. cover thickness anti to develop recornrncnd;itions for specific design criteria for post~tensioned a:lchorage zones. 7'0 accomplish these objectives, a cc~mprehen sive nonlinar finite element study has been conducted. From this study, realistic forrnulas for crackinq and ultimate load capacities are proposed. 'These equations reasonably well predict the crackinq and ultimate loads of prestressed concrete anchorage zones.

프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 박스거다 교량의 정착부에 프리스트레스 힘이 도입되면, 과다한 국부집중 하중으로 인하여 균열이 발생할 수 있으며, 최근 이러한 교량의 건설시 텐던을 따라가며 심각한 균열이 발생한 경우가 있다. 본 논문은 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 상자형 교량의 정착부에 발생하는 국부집중응력의 분포 특성을 규명하고, 프리스트레스 정착부의 파괴거동에 가장 중요한 인자로 생각되는 텐던의 경사각, 텐던의 편심 및 콘크리트의 연단두께 등이 정착부 파괴에 미치는 효과등을 규명하고, 이들 변수를 포함하는 정착부 균열하중 및 극한하중 예측식을 제안함에 그 목적이 있다. 이를 위하여 정착부 파괴에 직접적인 영향을 미치는 단면의 형상, 텐던의 배치상태등을 변수로 하는 비선형 유한요소 해석이 수행되었다. 본 연구에서는 단면의 기하학적 형상 및 배근방식에 따른 초기균열하중 및 극한하중 예측식이 제안되었다.