다중 개구제형교의 뒤틀림 거동에 미치는 중간 수직브레이싱의 영향에 관한 매개변수 연구

Abstract

공용중인 교량은 차량하중의 편측재하와 교량의 비대칭성 등으로 인해 지속적으로 발생되는 비틀림에 충분히 저항할 수 있는 구조이어야 한다. 현재 도로교에 적용이 빈번한 2열 거더 개구제형교에서의 비틀림은 횡부재에 의해 대부분 플랜지의 휨응력으로 전환되는 동시에 각 거더는 개별적인 뒤틀림 거동을 하게 된다. 이러한 뒤틀림 거동에 대해 비교 모델 분석을 통해 주요 매개변수로 판단된 교량의 수평곡선 곡률과 경간장을 대상으로 매개변수 연구를 수행한 결과, 해당 경간장에서 교량 곡률이 증가하면 결국 AASHTO에서 제한하는 한계 뒤틀림응력비를 초과하지만 내부다이아프램 설치부는 기준 이하로 뒤틀림이 제어되었다. 그 결과 전체적인 뒤틀림 제어를 위해 중간 수직브레이싱의 뒤틀림 횡분배 역할에 주목하였고, 중간 수직브레이싱은 개구제형교의 기하구조에 따라 제한적으로 그 기능이 발휘됨을 규명하였다. 한편 실효성의 측면에서 중간 수직브레이싱의 설치를 필요로 하는 교량의 조건을 명확히 해야만 설계 활용이 가능한 바 허용응력설계에 따른 설계목표를 정하여 도로부의 한계 기하구조를 규정하였다. 그리고 이를 토대로 중간 수직브레이싱이 필요한 설계구간에서의 최적 배치 연구를 수행하였다. 그 결과 설계 활용빈도가 가장 높을 것으로 판단되는 경우들에 대한 최적 설계방안을 제시하였다.