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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 황원섭
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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최근 재령 30년 이상의 강교량이 증가함에 따라서 기존 강교량의 유지관리에 관심이 높아지고 있다. 이와 같이 노후화된 강교량의 대표적인 손상 중의 하나인 부식은 구조물의 내하력 및 내구성을 저하시키고, 심미성을 저하시킬 수 있다.
현재 강구조물의 부식을 방지하기 위하여 다양한 방법을 적용하고 있다. 일반적으로 사용하고 있는 도장에 의한 방식은 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고, 부식에 대한 사회적 인식부족과 도장에 의한 방식기술의 미흡 등으로 인하여 비효율적으로 관리되고 있다. 특히 고장력볼트 이음부는 그 형상으로 인하여 도장으로 인한 방식이 미흡하고, 이로 인하여 강교량의 수명을 단축시키고 있다.
그러나 강구조물의 부식에 따른 거동특성에 관련된 연구는 거의 이루어지 않고 있다. 특히 부식이 발생한 고장력볼트 이음부의 거동을 파악하기 위한 연구는 상당히 부족한 실정이다. 따라서 이 논문에서는 10년간 자연환경에 노출을 통하여 부식을 유발한 고장력볼트 이음부 시험체 3개와 새로 제작한 고장력볼트 이음부 시험체 2개를 제작하여 총 5개의 고장력볼트 이음부 시험체의 정적 재하실험을 수행하였고, 비선형 유한요소해석을 통하여 부식이 고장력볼트 이음부의 강도에 미치는 영향을 검토하였다.
실험결과로부터 탄성영역에서의 응력분포특성을 분석하였고, 이음부의 거동특성을 검토하며, 파괴형식을 분류하였다. 부식된 이음부 시험체의 잔존두께 측정을 통하여 부식형식을 분류하였고, 유효두께를 사용하여 부식된 부재의 거동을 예측할 수 있도록 유효두께 산정식을 제안하였고 잔존두께 측정값을 이용하여 대표적인 부식형상을 정식화하였다.
비선형 유한요소해석을 통하여 고장력볼트 이음부의 부식에 따른 강도평가를 수행하였고, 이를 통해 부식이 고장력볼트 이음부의 강도에 미치는 영향을 검토하였다.
현재 강구조물의 부식을 방지하기 위하여 다양한 방법을 적용하고 있다. 일반적으로 사용하고 있는 도장에 의한 방식은 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고, 부식에 대한 사회적 인식부족과 도장에 의한 방식기술의 미흡 등으로 인하여 비효율적으로 관리되고 있다. 특히 고장력볼트 이음부는 그 형상으로 인하여 도장으로 인한 방식이 미흡하고, 이로 인하여 강교량의 수명을 단축시키고 있다.
그러나 강구조물의 부식에 따른 거동특성에 관련된 연구는 거의 이루어지 않고 있다. 특히 부식이 발생한 고장력볼트 이음부의 거동을 파악하기 위한 연구는 상당히 부족한 실정이다. 따라서 이 논문에서는 10년간 자연환경에 노출을 통하여 부식을 유발한 고장력볼트 이음부 시험체 3개와 새로 제작한 고장력볼트 이음부 시험체 2개를 제작하여 총 5개의 고장력볼트 이음부 시험체의 정적 재하실험을 수행하였고, 비선형 유한요소해석을 통하여 부식이 고장력볼트 이음부의 강도에 미치는 영향을 검토하였다.
실험결과로부터 탄성영역에서의 응력분포특성을 분석하였고, 이음부의 거동특성을 검토하며, 파괴형식을 분류하였다. 부식된 이음부 시험체의 잔존두께 측정을 통하여 부식형식을 분류하였고, 유효두께를 사용하여 부식된 부재의 거동을 예측할 수 있도록 유효두께 산정식을 제안하였고 잔존두께 측정값을 이용하여 대표적인 부식형상을 정식화하였다.
비선형 유한요소해석을 통하여 고장력볼트 이음부의 부식에 따른 강도평가를 수행하였고, 이를 통해 부식이 고장력볼트 이음부의 강도에 미치는 영향을 검토하였다.
목차
요 지 ⅰABSTRACT ⅱ제 1 장 서 론1.1 연구배경 11.2 연구목적 31.3 논문의 구성 4제 2 장 고장력볼트 이음부와 부식 취약부2.1 볼트 이음부 종류 및 구조적 거동 52.1.1 지압이음 52.1.2 마찰이음 72.2 강교량의 부식 취약부 82.2.1 부식 취약부의 종류 82.2.2 볼트 이음부의 부식 형태 및 원인 92.2.3 볼트 이음부의 방식 102.3 연구동향 12제 3 장 부식된 고장력볼트 이음부의 정적 재하실험3.1 실험개요 173.1.1 시험체 설계 및 제원 173.1.2 실험장치 및 재하방법 283.2 탄성영역에서의 응력분포특성 353.2.1 압축플랜지의 응력분포특성 353.2.2 인장플랜지의 응력분포특성 403.2.3 복부의 응력분포특성 443.3 고장력볼트 이음부의 강도특성 503.3.1 분리형 이음판에 따른 강도특성 513.3.2 일체형 이음판에 따른 강도특성 533.4 고장력볼트 이음부의 파괴형식 553.4.1 상부플랜지의 국부좌굴 형식 553.4.2 복부의 국부좌굴 형식 57제 4 장 부식에 의한 고장력볼트 이음부의 단면손상4.1 평균두께 및 잔존두께 측정 604.2 단면형상 및 부식형태 654.3 유효두께 및 부식형상 724.3.1 유효두께 724.3.2 부식형상의 정식화 75제 5 장 부식된 고장력볼트 이음부의 강도평가5.1 해석모델 775.1.1 해석모델의 제원 775.1.2 해석방법 825.1.3 해석결과와의 비교 855.2 고장력볼트 이음부의 강도평가 865.2.1 유효두께 적용에 따른 영향 865.2.2 불규칙 부식두께 적용에 따른 영향 94제 6 장 결 론참고문헌<부 록> 114
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