Experimental Study on the Dynamic Response of Box Girder Long-Span Bridges under Various Travelling Vehicles

다양한 차량주행에 의한 박스형 장대교량의 동적 응답에 관한 실험적 연구

In this study we determine a dynamic analysis of the existing two-span prestressed concrete box girder bridge subjected to moving vehicle loads using the experimental measurements. The moving loads applied in this paper are classified as general travelling, suddenly brake, continuous travelling, reversely travelling and reversely travelling impact loads for increasing velocities. For each travelling load, we search dynamic behaviors and characteristic in various measuring point of box girder section. In addition, the three-dimensional numerical results analyzed by the developed finite element program using flat shell element with six degrees of freedom per a node are compared with the measured experimental data. Dynamic behaviors caused impact loads by suddenly braking, reversely travelling, are bigger than by general travelling in box girder. Three-dimensional numerical results are better than one-dimensional results.

본 연구는 현장 계측 실험에 의하여 주행 차량하중을 받는 2경간 P.S.C. 박스형 교량의 동적 해석을 수행하였다. 본 연구에서 적용한 이동하중은 차량 속도의 증가에 대해 주행하중, 급제동하중, 연행하중, 역주행하중, 역 주행 충격하중 등으로 분류하여 실험을 행하였다. 각 주행 하중에 대해 박스 거더 단면에서의 계측위치를 달리하여 동적 거동의 변화 및 특성을 살펴보았으며, 절점당 6개의 자유도를 갖는 4절점 쉘요소를 이용한 유한요소 해석 프로그램을 개발하고 수치해석을 하여 실험결과와 비교 분석하였다. 박스 거더의 동적 거동은 주행하중에 의한 응답보다 급제동이나 역주행 충격하중에 의한 응답이 더 크게 나왔으며 수치해석 결과는 기존의 1차원 보요소를 사용하여 해석한 결과보다 실험값에 근접함을 보였다.