곡선 콘크리트 박스거더 교량의 부반력에 관한 연구

Abstract

대부분의 곡선 교량에서는 고유의 기하학적 특성으로 인해 동일 평면상에 존재하는 활하중의 편심 재하뿐만 아니라 자중에 의해서도 비틀림 모멘트가 발생하게 된다. 곡선 교량에서 비틀림 모멘트의 효과는 외측 지점부의 과도한 정반력을 야기할 뿐만 아니라 내측 지점부에서는 교량의 안정상 무시할 수 없는 상당한 부반력을 발생하게 한다. 내측 지점부의 부반력은 해당 지점부에서 들림 현상을 초래하기 때문에 부반력의 작용을 받는 곡선 교량은 건설 중이거나 공용 중일 때 교량의 전도로 인한 예기치 않은 건설사고의 위험성을 항상 내포하고 있게 된다. 따라서 곡선 교량 설계자에게 설계 초기단계에 곡선 교량의 내측 지점부에서 부반력의 발생 영역에 관한 정보를 제공해 주는 것은 매우 중요한 설계 지침사항이라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 곡선 교량에서 비틀림 모멘트 때문에 야기되는 교량의 안정성에 관계된 많은 구조적인 문제를 해결하고자 부반력에 관한 발생 영역을 찾아내는 것이다. 본 논문에서는 단경간이고 1실 박스거더 형식으로 구성된 곡선 교량의 부반력 효과를 연구하기 위해 3차원 유한요소 모델링을 적용하였다. 본 논문은 다수의 곡선 콘크리트 박스거더 교량을 대상으로 기하학적 매개변수의 범위에 관한 연구를 통해 곡선 교량 설계자에게 부반력 발생에 대한 설계 가이드라인을 제시하고자 한다.