Initial Equilibrium State Analysis of Cable Stayed Bridges Considering Axial Deformation

The study proposed the initial equilibrium state analysis method that considers axial deformation, in order to accurately determine the initial shape of a cable-stayed bridge. Sepecifically, the proposed method adopted the successive iteration method. In order to evaluate appropriate initial cable force introduced in the initial equilibrium state analysis, parametric studies were performed and a useful linear analysis method proposed. The geometrically nonlinear static behaviors of cable-stayed bridges were considered, using three-dimensional frame element and elastic catenary cable element. The usefulness and applicability of the analytic method proposed in this study were demonstrated using numerical examples, including a real cable-stayed bridge. The algorithm, is applicable in cases wherein axial deformation is not adopted in the fabrication camber, or final cable force is adjusted to eliminate construction and fabrication errors occurring during construction.

축방향 변형을 고려한 사장교의 초기평형상태 해석

사장교의 정확한 초기형상을 결정하기 위한 초기평형상태 해석법으로 케이블 장력에 큰 영향을 미치는 축방향 변형을 고려한 반복해석 알고리즘을 제시하였다. 해석의 정확성과 수렴성을 향상시키기 위해 매개변수 해석을 통해 케이블 장력의 초기값을 간단하게 결정할 수 있는 방법을 제안하였으며, 3차원 뼈대요속와 탄성현수선요소를 적용한 해석 프로그램을개발하여 사장교의 기하비선형 거동을 고려하였다. 실교량 모델을 포함한 해석 예제를 통하여 본 연구에서 제시한 해석 알고리즘의 정확성과 적용성을 검증하였다. 제안된 해석 알고리즘은 부재 제작시 측방향 변형을 제작 캠버량으로 반영하지 않는 경우나 시공중 발생하는 시공오차나 제작오차의 영향을 제거하기 위해 최종장력을 보정하는 경우에 유용하게 적용될 수 있다.