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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김대곤
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
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최근 포항지진과 경주지진에 의해 더 이상 우리나라도 지진에 대해 완전히 안전한 나라가 아니라는 인식이 생겨나고 있는 추세이다. 우리나라도 이처럼 지진에 대해 안전하지 않기 때문에 내진설계를 철저히 하여야 하며 지진에 의한 응답을 줄이기 위해 주로 상부구조구조와 하부구조 사이에 면진받침이 장착되는 지진 격리교량의 설계와 시공이 급격히 증가하고 있는 실정이다.
본 연구에서는 이전 내진 설계되지 않은 교량을 선정하여 지진 격리장치를 적용하였을 때 교량의 내진성능 향상 정도를 파악하고자 구조해석 프로그램을 이용하여 정적ㆍ동적 해석을 수행하였다. 해석 시에 지진 격리장치가 상부구조와 하부구조 사이에 위치하였을 경우와 교각과 기초 사이에 위치하였을 경우, 단주기ㆍ장주기의 지진파를 적용하였을 경우, 말뚝기초를 고려한 경우와 하지 않은 경우로 Case를 나누어 결과를 도출하였다.
본 논문의 분석사항은 각각의 Case에 따라 교량 상부의 수평변위, 교각 하부의 전단력 및 모멘트, 파일의 수평변위, 파일의 전단력, 파일의 모멘트 데이터를 각 Case별로 비교 분석하였다.
분석결과, 면진받침이 있을 경우가 없는 경우보다 교각 상부의 최대 수평변위는 증가하지만 교각 밑면의 최대 전단력 및 모멘트, 파일에서 발생하는 변위, 전단력, 모멘트는 감소하였다. 하지만 면진장치를 사용하여 교량의 고유주기를 늘리게 되었을 때 장주기 지진파가 지반을 흔들면 단주기 지진파에 비해 면진 효과가 크지 않음을 확인하였다. 또한 면진받침이 교각과 상부구조 사이에 설계한 경우와 교각과 파일 캡 사이에 설계한 경우 지진파에 관계없이 상부구조의 최대 수평변위, 교각 밑면의 최대 전단력, 교각 밑면의 최대 모멘트, 파일에서 발생하는 변위, 전단력, 모멘트의 값이 크게 차이나지 않음을 확인하였다.
본 연구에서는 이전 내진 설계되지 않은 교량을 선정하여 지진 격리장치를 적용하였을 때 교량의 내진성능 향상 정도를 파악하고자 구조해석 프로그램을 이용하여 정적ㆍ동적 해석을 수행하였다. 해석 시에 지진 격리장치가 상부구조와 하부구조 사이에 위치하였을 경우와 교각과 기초 사이에 위치하였을 경우, 단주기ㆍ장주기의 지진파를 적용하였을 경우, 말뚝기초를 고려한 경우와 하지 않은 경우로 Case를 나누어 결과를 도출하였다.
본 논문의 분석사항은 각각의 Case에 따라 교량 상부의 수평변위, 교각 하부의 전단력 및 모멘트, 파일의 수평변위, 파일의 전단력, 파일의 모멘트 데이터를 각 Case별로 비교 분석하였다.
분석결과, 면진받침이 있을 경우가 없는 경우보다 교각 상부의 최대 수평변위는 증가하지만 교각 밑면의 최대 전단력 및 모멘트, 파일에서 발생하는 변위, 전단력, 모멘트는 감소하였다. 하지만 면진장치를 사용하여 교량의 고유주기를 늘리게 되었을 때 장주기 지진파가 지반을 흔들면 단주기 지진파에 비해 면진 효과가 크지 않음을 확인하였다. 또한 면진받침이 교각과 상부구조 사이에 설계한 경우와 교각과 파일 캡 사이에 설계한 경우 지진파에 관계없이 상부구조의 최대 수평변위, 교각 밑면의 최대 전단력, 교각 밑면의 최대 모멘트, 파일에서 발생하는 변위, 전단력, 모멘트의 값이 크게 차이나지 않음을 확인하였다.
목차
I. 서 론 11. 연구배경 및 목적 12. 기존연구 및 동향 23. 연구 방법 및 범위 3II. 교량의 면진 설계 41. 면진설계의 원리 42. 면진받침 53. LRB의 역학적 특성 73.1. 전단변형률 73.2. 최대압축응력 10III. 교량의 면진 해석 121. 해석 대상 교량 122. 해석 대상 지반 특성 163. 사용 지진파 특성 174. 해석 모델링의 종류 20Ⅳ. 해석 결과 및 분석 221. El Centro 지진파를 이용한 해석 221.1 교량 상부 수평변위 221.2. 교각 밑면에서의 전단력 251.3. 교각 밑면에서의 모멘트 271.4. 파일의 거동 292. Mexico 1985 지진파를 이용한 해석 332.1. 교량 상부 수평변위 332.2. 교각 밑면에서의 전단력 352.3. 교각 밑면에서의 모멘트 382.4. 파일의 거동 403. 수치 해석 결과 분석 44Ⅴ. 결 론 49참고문헌 51부 록 53영문초록(Abstract) 59감사의 글 61
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