• 제목/요약/키워드: 교대 변위

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측방유동을 받는 교대말뚝기초의 거동분석 (II) - 측방유동 판정기준 - (The Behavior of Piled Bridge Abutments Subjected to Lateral Soil Movements - Design Guidelines -)

  • 이진형;서정주;정상섬;장범수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.21-29
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    • 2003
  • 본 논문에서는 원심모형실험 결과와 국내.외 현장자료를 바탕으로 연약지반에 시공된 교대말뚝기초의 측방이동 발생 가능성을 판정할 수 있는 기준을 비교.검토하였다. 이를 위해 교대말뚝기초의 측방이동에 가장 중요한 영향을 미치는 변수로서 지반조건과 성토지반 시공속도를 선정하여 총 6 종류의 원심모형실험을 실시하였다. 본 실험에서는 점성토 지반의 과잉간극수압과 지표 침하량, 교대말뚝기초의 수평변위와 휨변형, 교대말뚝기초에 작용하는 측방유동압을 성토하중 재하단계와 성토 후 80% 이상 압밀이 진행된 단계에서 측정하였으며 그 결과를 토대로 교대말뚝기초의 측방이동 판정기준을 분석하였다. 또한 원심모형실험 결과와 더불어 국내.외 현장자료를 조사 및 수집하여 교대말뚝기초의 측방이동 판정기준으로 일본 도로공단에서 제시한 측방이동지수(F)와 한국도로공사에서 제시한 수정 I지수($M_I$)에 대하여 그 타당성을 검토하였다. 그 결과 교대말뚝기초의 측방이동 판정기준으로 측방이동지수(F)는 0.03, 수정 I지수($M_I$)는 2.00으로 한계값을 수정하는 것이 타당한 것으로 나타났다.

원심모형시험과 수치해석을 이용한 교대 측방유동에 관한 연구 (A Study on the Lateral Movement of Bridge Abutment Using Centrifuge Test and Numerical Analysis)

  • 유완규;김기일;김병일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1799-1804
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    • 2010
  • 연약지반 위에 설치된 교대나 옹벽과 같이 성토재하중을 받는 구조물은 연약지반의 과도한 변형 때문에 지반이 수평방향으로 이동하는 측방유동 현상이 발생할 수 있고 이로 인해 많은 피해가 발생할 수 있다. 이 연구에서는 원심모형시험을 이용하여 현장에서 교대 배면부 성토시 발생할 수 있는 교대 측방유동여부를 판단하였고, 교대측방유동에 대한 대책공법으로 압성토 공법을 적용하여 공법적용 후 지반과 교대 구조물에 대한 안정성 여부를 FEM(Finite Element Method)프로그램인 MIDAS/GTS를 이용하여 검토하였다. 원심모형시험 결과 현장에서 예측되는 교대의 수평변위는 허용치(15mm)를 초과하여 발생하였으며, 대책공법으로 압성토 공법 적용할 때 교대는 측방유동에 대해 안정하다는 사실을 수치해석을 통해 알 수 있었다.

측방유동 발생 시 성토사면에 시공된 교대의 영향에 대한 연구 (A Study on Influence of Constructed Bridge Abutment in Landfill Slope under Laterally Displacing)

  • 이한규;홍종욱;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권12호
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    • pp.31-41
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    • 2013
  • 국내에서 지반의 측방유동으로 인한 피해가 가장 빈번하고 극명하게 나타나는 사례는 주로 연약지반에 교대 및 옹벽을 시공하고 배면에 성토를 진행하는 경우로서 측방유동으로 인한 교대의 안정성에 대한 연구는 연약지반에서의 연구가 대부분이다. 그러나 측방유동은 연약지반뿐만 아니라 성토사면에서도 발생하며, 이로 인해 인접구조물에 영향을 미치게 된다. 특히 국내에서 시공되는 교량 중에는 연약지반 위에 시공되는 경우보다 산지에 시공되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 현장단면에 대한 유한요소해석을 통해 성토사면의 측방유동으로 인한 지반거동을 분석하였고, 그에 따른 적절한 보강 공법의 결과 분석을 통해 성토사면에 설치된 교대설계에 관한 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, 압성토와 사면에 억지말뚝으로 보강하였을 경우에는 측방유동은 4~30% 감소하는 것으로 나타났고, 교대 교좌부의 변위는 2~13% 감소하는 것으로 나타났다. 한편, EPS로 보강하였을 경우에 측방유동은 약 97% 감소하였고, 교대 교좌부의 최대수평변위는 약 95% 정도 감소하였다. 향후, 국내 여러 현장을 대상으로 추가적인 실험을 지속적으로 수행하여 보다 국내 여건에 부합하는 설계 기법의 도출이 요구되며, 수치해석 및 실측치를 비교 분석함으로써 지금보다 신뢰성 있는 연구가 뒤따라야 할 것이다.

전도공법에 의한 축소모형 철근콘크리트 구조물의 붕괴거동 (Collapse Behavior of Small-Scaled RC Structures Using Felling Method)

  • 박훈;이희광;유지완;송정언;김승곤
    • 터널과지하공간
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    • 제17권5호
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    • pp.381-388
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    • 2007
  • 발파해체 되는 철근콘크리트 구조물은 교대하중에 의해 정형구조에서 비정형구조로 변환되며 붕괴거동은 비선형적인 대변위 거동을 한다. 철근콘크리트 구조물의 붕괴거동에 대한 많은 수치 모델링 연구가 수행되었지만, 비선형적인 대변위 거동을 해석하기에는 아직 부족한 수준이다. 본 연구에서는 실제 철근콘크리트 구조물을 1/5로 축소한 축소모형 구조물을 제작하였다. 전도공법으로 1층, 3층, 5층 축소모형 구조물을 발파하여 상부 자중에 의한 구조물의 붕괴 가능성을 고찰하였으며, 구조물의 붕괴거동을 X 방향(수평방향)의 변위, Z 방향(수직방향)의 변위, 상대 변위각으로 분석하였다. 실험결과 자중에 의한 구조물의 붕괴를 유도하기 위한 상부 자중의 크기를 확인할 수 있었다. 또한 구조물의 붕괴에 따른 X 방향의 변위와 Z방향의 변위는 발파 후 67 ms, 300 ms부터 서서히 증가하였고, 교대하중에 의해 3층 구조물의 초기 붕괴 속도가 5층 구조물보다 크게 발생하는 것을 확인하였다.

PSC 일체식 교대 교량의 거동특성 평가 (Evaluation on Behavioral Characteristics of PSC Integral Abutment Bridge)

  • 안진희;윤지현;김상효;김준환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권4A호
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    • pp.361-373
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    • 2010
  • 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.

보강토 교대 옹벽의 장기 거동에 대한 수치 모델링 (Numerical Modeling of Long-Term Behavior of Geosynthetic Reinforced Soil Wall used in Bridge Abutment)

  • 유충식
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.105-112
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    • 2011
  • 본 논문에서는 지속하중이 작용하는 보강토 구조물의 시간의존적 장기거동에 관한 수치 모델링 기법을 다루었다. 먼저 Power Law 기반의 크리프 모델을 이용하여 지오그리드와 뒤채움흙의 크리프 거동의 모델링에 대한 적용성을 검토 하였으며 나아가 보강토 교대 구조물의 장기 거동에 대한 해석에 적용하였다. 그 결과 Power Law 기반의 크리프 모델은 지오그리드와 뒤채움흙으로 구성되는 보강토 교대 구조물에 지속하중 작용시 발생하는 크리프 변형을 적절히 모사할 수 있는 것으로 검토되었으며 크리프 변형이 발생할 수 있는 뒤채움흙을 사용하는 경우 교대 벽체 및 상판기초에 허용치를 초과하는 변위가 발생할 수 있는 것으로 검토되었다. 본 연구에서 얻어진 결과의 실무적 적용 방안에 대한 내용을 기술하였다.

EPS블럭의 현장적용에 따른 하부지반의 거동 연구 (A Case of Field Application of EPS Blocks and Its Performance)

  • 장용채
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권1호
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    • pp.15-28
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    • 1998
  • 우리나라에 EPS성토공법의 도입은 1993년 서해안 고속도로현장에서 시작된 이후 비록 초창기 이지만, 지형적인 특성 때문에 짤은 기간동안에 약 21만m3의 EPS블럭을 시공하였다. 국내에 사용 된 EPS성토공법의 주적용분야는 연약지반상의 교량교대 됫채움 및 성토체분야로 EPS블럭 전체 사용량의 약 70%정도를 차지하고 있으며, 나머지는 옹벽 등에 사용되었다. 본 연구에서는 주 적용 분야인 교량교대 됫채움 부분에 EPS블럭을 적용하여 구조물의 안정을 이룬 시험시공구간을 대상으로 토압, 간극수압 및 변위량 등의 계측결과를 분석 검토하였다. 교량 교대에 각종 계측기를 매설하여 교량 교대와 배면 토공부의 거동을 파악하고 유한요소해석 프로그램을 이용하여 이들의 거동을 예측하였다.

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알칼리-골재반응에 의한 콘크리트 포장 팽창과 그에 따른 교량손상 감소방안 (Concrete Pavement Expansion due to Alkali-Aggregate Reaction and Damage Prevention of Bridges)

  • 우정원;임성순
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.67-73
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    • 2017
  • 고속도로에서 콘크리트 포장의 알칼리-골재반응 발생 구간이 증가하고 있다. 알칼리-골재반응이 발생한 콘크리트 포장은 팽창하면서 인접 교량에 교대 변위를 발생시켜 다수의 손상을 발생시키고 있다. 현장 조사 결과 콘크리트 포장의 팽창량은 온도 신축에 의한 팽창률을 상회하면서 교량에 치명적인 하중으로 작용하고 있어 손상 방지를 위한 선제적인 조치가 필요하다. 알칼리-골재 반응에 의한 팽창 정도는알칼리-골재반응의 상태, 포장의 길이 및 도로구조에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 교량의 손상 방지를 위해선 콘크리트 포장의 팽창력을 이완시켜 주는 방안이 효과적이며 콘크리트 포장의 길이가 긴 구간은 아스팔트 치환공법이 유리할 것이다.

건설신소재(섬유보강 플라스틱관 : GFRP)의 좌굴해석에 관한 연구 (Buckling Analysis of New Construction Material(GFRP))

  • 조병완;조태준
    • 전산구조공학
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    • 제8권2호
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    • pp.133-140
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    • 1995
  • 유리섬유보강 플라스틱관의 좌굴해석을 하기위해 3차원의 유한 요소해석을 실시하였다. 비적합변위모드와 가정된 전단변형도장을 이용하여 각 절점에서 3개의 절점변위와 2개의 회전변위를 갖는 개선된 감절점 쉘요소를 사용하여 적측두께와 섬유배향각도에 따른 좌굴하중을 산정하였다. 해석결과, 섬유배향을 2, 4, 6, 8층까지 0.deg./90.deg. 교대로 적층시킨 경우, 적층수가 증가함에 따라 좌굴하중이 커지면서 Coupling stiffness가 변함을 알 수 있다.

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경사계를 이용한 교대변위 계측에 관한 연구 (The Measurement of Lateral Displacement of Abutment Using a Inclinometer)

    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.82-90
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    • 2000
  • The abutment of bridge on soft foundation makes lateral movement due to the settlement of back fill and lateral flow. To measure the displacement of such a abutment, there are a lot of indirect method for measurement such as survey of leveling or inclinometer gauge around the abutment. But all of them are not sufficient to confirm the ground behavior and measure the exact lateral behavior of structure. As making the structure and pile cooperatively by measuring the movement of lateral displacement, for measuring the abutment displacement precisely by using the incliinometer. In this work, we try to suggest efficient measuring method of abutment displacement and its application.

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