KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Evaluation on Behavioral Characteristics of PSC Integral Abutment Bridge

PSC 일체식 교대 교량의 거동특성 평가

  • 안진희 (연세대학교 BK21 미래사회기반시설산학연사업단) ;
  • 윤지현 (연세대학교 사회환경시스템공학부) ;
  • 김상효 (연세대학교 사회환경시스템공학부) ;
  • 김준환 ((주)승화이엔씨 기술연구소)
  • Received : 2010.03.16
  • Accepted : 2010.07.08
  • Published : 2010.08.31
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Abstract

Bridges constructed without any expansion joint or bridge bearing are called integral abutment bridges. They integrate the substructure and the superstructure. Possible deformation of the superstructure, due to changes in temperature for example, is prevented by the bending of the piles placed at the lower part of the abutment. This study examines the behavior of integral abutment bridges through soil-pile interaction modeling method and proposes an appropriate modeling method. Also, it assesses the behavior characteristics of the superstructure and piles of integral abutment bridges through parametric study. Soil condition around the pile, abutment height, and pile length were selected as parameters to be analyzed. Structural analysis was conducted while considering the interactions of soil-pile and temperature change-earth pressure on the abutment. Comparative behavior analysis through soil-pile interaction modeling showed that elastic soil spring method is more appropriate in evaluating the behavior of integral abutment bridges. The parametric study showed the tendency that as the soil stiffness around the pile increases, the moment imposed on the superstructure increases, and the displacement of the piles decreases. In addition, it was observed that as the bridge height increases, the earth pressure on the abutment increases and that in turn affects the behavior of the superstructure and piles. Also, as the length of the pile increased, the integral bridge showed more flexible behavior.

일체식 교대 교량은 신축이음장치 및 교좌장치가 없이 하부구조와 상부구조를 일체화한 구조형식으로, 상부구조의 온도변화 등에 의해 발생하는 변형을 교대하부에 배치한 파일의 휨 변형을 통하여 해소하는 교량형식이다. 본 연구에서는 지반-파일 상호관계 모형화 방법에 따른 일체식 교대 교량의 거동비교를 통하여 합리적인 모형화 방법을 제시하고, 매개변수 해석을 통하여 일체식 교대 교량의 상부구조 및 파일의 거동특성을 평가하였다. 매개변수 해석을 위해 파일 관입부 지반조건, 교대 높이, 파일 길이를 매개변수로 선정하였고, 지반-파일 및 온도변화-교대배면토압 상호관계를 고려하여 구조해석을 수행하였다. 지반-파일 상호관계 모형화에 따른 일체식 교대 교량의 거동을 비교한 결과 탄성지반스프링 방법이 일체식 교대 교량의 거동을 평가하는데 보다 합리적인 것으로 판단된다. 일체식 교대 교량의 매개변수 해석 결과 파일 관입부 지반강성이 증가할수록 상부구조에 작용하는 모멘트가 증가하고 파일의 변위가 감소하는 경향을 보였다. 또한, 교대의 높이가 증가할수록 교대배면토압이 증가하고 이것이 상부구조 및 파일의 거동에 영향을 주었음을 확인하였으며, 파일의 길이가 증가할수록 일체식 교대 교량이 유연한 거동을 보임을 확인하였다.

Keywords

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