사장교 U형 콘크리트 주탑의 횡방향 거동 :

지선근

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자료유형: 학위논문

저자정보: 지선근 (서울시립대학교, 서울시립대학교 대학원)

지도교수: 임성순

발행연도: 2016

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2019

S형 보도사장교의 케이블이 횡방향 거동에 미치는 영향 연구

지선근 , 임성순 한국산학기술학회 논문지 2019.05 학술저널

2016

사장교 U형 콘크리트 주탑의 횡방향 거동

지선근 토목공 2016.01 학위논문

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최근, 교량구조는 경관설계를 강조하고 있으며 다양한 형식의 장대교량이 소개되고 있다. 사장교의 주탑도 경사주탑을 비롯하여 변단면 또는 곡선형상이거나 횡방향으로 U형을 가진 개방형 주탑도 도입되고 있다. 이러한 특별한 형식의 주탑들은 국부적인 응력변화에 민감한 특성을 나타내며 설계기준이 마련되지 못한 실정이다.
본 연구는 콘크리트 사장교의 U형 주탑을 해석대상으로 선택하였으며 주탑의 횡방향 각도, 두께 구성, 제원 및 케이블 정착위치와 단면도심의 편심거리 등을 매개변수로 선택하여 주탑의 횡방향 모멘트와 변위를 중점적으로 분석하였다.
해석결과를 보면, 개방형 U자 주탑을 가진 사장교에서 주탑의 횡방향 각도, 단면두께, 단면제원, 정착위치의 변화에 따라 주탑의 횡방향 변위와 휨모멘트와 같은 구조거동에 민감한 영향을 주며 궁극적으로 구조안정성에도 큰 영향을 나타낸다. 특히, 개방형 주탑인 경우, 횡방향각도와 편심거리의 변화는 국부응력의 큰 변화를 야기하는 설계요소임을 알 수 있다.
사장교의 U형 콘크리트 주탑의 횡방향 모멘트와 변위는 주탑 횡방향 각도, 주탑 단면의 두께구성 및 단면제원, 케이블 정착점에 영향을 받으며 이를 조정하여 주탑의 횡방향 모멘트와 변위를 최소화할 수 있다. 일반적으로 사장교는 경제성, 현장여건 및 경관 등 다양한 설계조건을 고려하여야 하나 특히 국부응력변화에 민감한 안정성을 면밀히 분석할 필요가 있다. 특히, 설계기준에 적정한 규정이 제시되지 못한 특별한 형식의 구조설계는 반드시 응력분포와 거동분석을 수행하여야 한다.

1 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구 동향 3
1.3 연구 내용 및 범위 5
2 사장교 주탑 7
2.1 개요 7
2.2 주탑 종류와 특성 8
2.3 케이블 정착위치 12
2.4 설계이론 14
3 U형 콘크리트 주탑 16
3.1 개요 16
3.2 U형 콘크리트 주탑의 특성 17
3.3 U형 주탑의 변위 특성 23
3.4 주탑의 횡방향 거동에 영향을 미치는 요소 28
3.4.1 주탑의 횡방향 각도 29
3.4.2 주탑의 단면 31
3.4.3 주탑부 케이블 정착구 위치 32
3.5 해석 모델 34
3.5.1 구조계 34
3.5.2 하중계 38
3.6 해석방법과 적용 프로그램 39
4 해석 예 및 결과분석 41
4.1 개요 41
4.2 주탑의 횡방향 각도 43
4.3 주탑 단면 54
4.3.1 단면 두께 구성 54
4.3.2 단면 제원 변화 61
4.4 주탑부 케이블 정착위치 71
4.4.1 정착위치 모델링의 영향 71
4.4.2 모멘트와 변위 75
4.5 종합분석 81
5 결론 83
참고문헌 85
ABSTRACT 88

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