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Fatigue Capacity Evaluation of the Girder-Abutment Connection for the Steel-Concrete Composite Rigid-Frame Bridge Integrated with PS Bar

PS 강봉으로 일체화된 강합성 라멘교의 거더-교대 접합부에 대한 피로 성능 평가

  • Ahn, Young-Soo (Structural Division, Hakyung Engineering Co., Ltd.) ;
  • Oh, Min-Ho (Technical Marketing Department, CableTek Co., Ltd.) ;
  • Chung, Jee-Seung (Dept. of Railroad Civil Engineering, Dongyang University) ;
  • Lee, Sang-Yoon (Structural Engineering Research Division, Korea Institute of Construction Technology, Dept. Civil and Environmental Engineering, Korea University)
  • 안영수 ((주)하경엔지니어링 구조부) ;
  • 오민호 (케이블텍(주) 기술영업부) ;
  • 정지승 (동양대학교 철도토목학과) ;
  • 이상윤 (한국건설기술연구원 인프라구조연구실, 고려대학교 사회환경시스템공학과)
  • Received : 2011.11.14
  • Accepted : 2012.04.06
  • Published : 2012.06.30

Abstract

Integral and rigid frame bridges have advantages in bridge maintenance and structural efficiency by eliminating expansion joints and bridge supports. However, the detail of typical girder-abutment connection is rather complex and increases construction cost depending on construction detail. For the purpose of compensating disadvantages such as complexity and additional cost, a new type of bridge is proposed in this study, which improves the efficiency of construction by simplifying the construction detail of girder-abutment connection. The proposed bridge has the connection detail of steel girder and abutment integrated by prestressed PS bar installed in the connection. In this study, finite element analysis and fatigue load test are conducted to evaluate the fatigue capacity of the proposed girder-abutment connection. The results of the finite element analysis revealed that the possibility of the fatigue damage in the girder-abutment connection is very low. The results of the fatigue load test verified that the integrity of the girder and abutment connection is maintained after 2,000,000 cycles of fatigue loading.

교대 일체식 교량과 강합성 라멘교는 유지보수의 주된 원인이 되는 신축이음 및 받침이 생략되어 유지관리 및 구조적인 장점을 얻을 수 있는 교량 형식이다. 하지만, 통상적으로 거더를 교대에 매립하는 형태로 시공되는 접합부는 시공상세가 복잡하고 접합부의 시공상세를 간략화하여 시공효율을 향상시킨 새로운 교량 형식을 제안하였다. 제안된 형식의 교량은 PS 강봉에 긴장력을 도입하여 강재로 제작된 거더와 교대를 일체화하는 형태의 교량이다. 이 연구에서는 PS 강봉으로 일체화된 접합부의 피로 성능을 평가하기 위하여 접합부에 대한 유한요소해석 및 피로실험을 실시하였다. 유한요소해석 결과, 제안된 교량의 접합부는 기본적으로 피로에 의한 손상의 가능성이 매우 낮은 것으로 나타났으며, 피로시험 결과로부터 2,000,000회의 피로반복하중이 재하된 상태에서도 접합부의 일체화 성능을 유지하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

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