Development of Earthquake Resistant Analysis Models for Typical Roadway Bridges

The structural safety required in general design is to be proved with safety factors provided for structural members in elastic range. But, for the safety requirement in the earthquake resistant design, a specific ductile failure mechanism in plastic range should be verified according to the structural configuration. Therefore such verifications should be done in the preliminary design stage by comparing various design alternatives. In the main design stage only a confirmation of the ductile failure mechanism is required. In this study typical roadway bridges are selected and analysis models are presented for the preliminary and main design. For the two models, vibration periods and mode shapes are compared and the multi-mode spectrum method is applied to determine failure mechanisms. The failure mechanisms obtained with the two models are compared to check the properness of the model used for the preliminary design, which may well be used as an earthquake resistant analysis model in practice.

일반도로교의 내진해석모델 개발

일반설계에서 요구하는 구조물의 안전성은 탄성영역에서 일정수준의 안전계수를 확보하여 만족된다. 그러나 내진설계에서의 안전성은 소성영역에서 구조물의 형상에 따라 특정한 연성파괴메카니즘을 유도하여 확보하도록 요구하고 있다. 그러므로 이러한 안전성은 구조물의 기본설계단계에서 여러 개의 대안을 가지고 비교, 검토를 수행하여 확보되어야 하며 실시설계단계에서 이를 확인하는 작업이 이루어져야 한다. 이 연구에서는 일반도로교량을 대상으로 하여 기본설계와 실시설계에 사용하는 모델을 설정하였으며 양 모델의 동적거동특성인 주기와 모드형상을 비교하고 다중모드스펙트럼해석을 적용하여 파괴메카니즘을 규명하였다. 기본설계와 실시설계에 사용하는 모델로 각각 확인한 파괴메카니즘을 비교하여 기본설계모델의 타당성을 입증하고 실무에 적용할 수 있는 내진해석모델로 제시하였다.