Computational Modelling Method by Using the Dynamic Characteristics of Stone Masonry Arch Bridges

동적특성을 이용한 홍예교의 모델링방법 연구

It is hard to predict the mechanical characteristics of discontinuous stone masonry structures by the static analysis method, because of irregularity of face stones and also due to randomness of backfill materials. Inversely, one can estimate the mechanical characteristics by comparing the natural frequencies between measured and computed. The aim of this paper is to investigate the computational modeling method of ancient stone arch bridges in Korea and to find the factors influencing their dynamic characteristics. The results revealed that the rigidity of spandrel walls and backfill materials are the most important factors influencing the natural frequencies of stone arch bridges.

우리나라의 석조문화재를 모델링할 때 불연속면을 갖는 구조재의 강성을 어떻게 규명하느냐가 매우 중요하지만 원형보존을 해야 하는 문화재의 특성상 이를 파악하기란 매우 곤란하다. 이를 위해 본 연구에서는 비파괴조사를 이용하여 고유진동수를 측정한 후, 시행착오법을 이용하여 측정된 고유진동수와 컴퓨터 모델링 결과 파악된 고유진동수를 비교함으로써 불연속면의 강성, 구조재의 탄성계수 등 홍예교를 이루는 재료의 구조적 물성을 추정함으로써 컴퓨터 모델링을 하는 방법을 제시하고 홍예교량의 동적특성에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 연구결과 무사석 및 적심석의 강성이 홍예교의 동적특성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다.