Abstract
This paper presents results of dynamic analysis for a bridge in intersection part of two tunnels subjected to moving vehicle load. Since such a bridge system is very unusual due to the fact that it is located in tunnel, the dynamic characteristics of the structure can not be assumed as conventional one. The structure investigated in this study it a reinforced concrete bridge in the intersection part of Namsan Tunnel-1 and Tunnel-2 in Seoul. It is supported by temporary steel structure which shall be constructed during the period of replacing lining in Tunnel-2. Dynamic analysis was carried out for the system using a finite element model constructed by general purpose FE program SAP2000. For this purpose, the structure, lining of tunnels, and surrounding rock were represented by finite elements, while the rock region it truncated and on its outer boundary viscous dampers were placed to simulate radiation of elastic waves generated tunnels. Several types of vehicle with various driving velocities were considered in this analysis. The FE model including vehicle loadings was verified by comparing calculated peak particle velocity with the measured one. From the analysis, the impart factor for the bridge was estimated as 0.21, which indicates that the use of upper bound for the impact factor in design code is reasonable for this kind of bridge system.
본 연구에서는 2개 터널의 교차부에 설치된 교량에 이동차량하중이 작용될 때 동적해석결과를 제시하였다. 이와 같은 터널내에 위치한 교량은 매우 회귀한 사례로서 구조물의 동적특성은 통상적인 것으로 가정할 수 없을 것이다. 본 연구에서 조사한 교량은 서울 남산1호터널과 남산2호터널의 교차부에 설치된 철근콘크리트교이다. 교차부는 강구조물로된 가시설구조물에 의해 지지되며 이는 2호터널내의 라이닝이 교체되는 기간 동안에 설치될 것이다. 동적해석은 범용유한요소해석 프로그램인 SAP2000을 이용하였다. 이때 구조물, 터널의 라이닝 그리고 주변 암반은 3차원입체요소에 의해 표현되었으며 터널에서 방사되는 탄성파에너지를 모의하기 위하여 외부경계에 점성감쇠장치를 설치하였다. 주행속도에 따른 몇 가지 차량형태를 해석에서 고려하였다. 차량하중을 포함한 유한요소모델은 계측된 속도와 계산된 최대질점속도를 비교하여 검증되었다. 해석으로부터 이 교량에 대한 충격계수는 0.21로 추정되었다. 그러므로 이와 같은 교량구조물의 설계시 충격계수는 설계시방서에서 정한 상한값을 사용할 경우 안전측일 것으로 판단되었다.
