대한토목학회논문집 (KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research)

  • 제28권2A호
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  • Pages.281-288
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  • 2008
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  • 1015-6348(pISSN)
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  • 2799-9629(eISSN)
대한토목학회 (Korean Society of Civil Engeneers)
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복부 파형강판을 사용한 PSC 복합 교량의 비틀림 해석모델의 제안 및 변수해석

A Development of Torsional Analysis Model and Parametric Study for PSC Box Girder Bridge with Corrugated Steel Web

  • 투고 : 2007.07.30
  • 심사 : 2008.02.12
  • 발행 : 2008.03.31
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초록

콘크리트와 강재의 특성을 살린 복합구조 교량에 있어서 새로운 구조 형식인 복부 파형강판 PSC 박스거더 교량은 시공성 및 경제적인 측면에서 우수한 장점이 있다. 그러나 이와 관련된 기존 연구는 전단 좌굴에 대한 복부 파형강판의 거동 및 접합부의 형상 개발과 관련하여 한정된 측면이 있으며, 교량 자체로서의 비틀림 거동에 대한 연구는 다소 부족한 실정으로 합리적인 비틀림 해석모델의 개발과 거동 예측에 대한 연구가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 복부 파형강판 PSC 박스거더 교량에 대하여, 공간트러스 모델을 이용한 Rausch의 제안식과 RC 요소의 연화효과가 고려된 평형 방정식, 적합 조건식을 활용하고 복부 파형강판 구조 형태에 의하여 추가적으로 고려해야 할 구성 방정식과 모델, 제안식 등을 적용한 비틀림 해석모델을 제시하고 기존에 수행된 부재 실험결과와의 비교를 통하여 해석모델의 합리성을 검토하였다. 또한 복부 파형강판 PSC 박스의 비틀림 거동에 영향을 미치는 프리스트레싱 힘과 콘크리트 압축강도를 변수로 한 해석을 진행하였으며, 제안된 비틀림 해석모델을 이용하여 복부 파형 강판과 프리스트레스 된 콘크리트 부재의 단면 형상비(H/B)에 따른 해석을 수행하여 보다 합리적인 비틀림 정수와 이와 관련한 수정식을 제안하였다.

The Prestressed Concrete (hereinafter PSC) box girder bridges with corrugated steel webs have been drawing an attention as a new structure type of PSC bridge fully utilizing the feature of concrete and steel. However, the previous study focused on the shear buckling of the corrugated steel web and development of connection between concrete flange and steel web. Therefore, it needs to perform a study on the torsional behavior and develop the rational torsional analysis model for PSC box girder with corrugated steel web. In this study, torsional analysis model is developed using Rausch's equation based on space truss model, equilibrium equation considering softening effect of reinforced concrete element and compatibility equation. Validation studies are performed on developed model through the comparison with the experimental results of loading test for PSC box girder with corrugated steel webs. Parametric studies are also performed to investigate the effect of prestressing force and concrete strength in torsional behavior of PSC box girder with corrugated steel web. The modified correction factor is also derived for the torsional coefficient of PSC box girder with corrugated steel web through the parametric study using the proposed anlaytical model.

키워드

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