This study presents a design method for three-span continuous preflex composite girder bridges (3S-PCB) which imposes prestresses in the negative moment region by lifting or lowering interior supports and the design method is automated by a computer program which incorporates optimal design procedure. The objective function for the design of 3S-PCB minimizes the cost of construction materials and the constraint functions represent the limited dimensions of the design section and the allowable stress for each structural member as given in the specifications. Optimal design procedure used in this study is a modification of existing sequential unconstrained minimization technique (SUMT), a numerical analyses procedure for two-span continuous preflex composite bridges. The optimized design sections determined for each span length are compared with those of simple preflex composite beams (SPCB) and the optimal girder depth is determined by defining the relationship between girder depth and construction material costs.
본 연구에서는 내측지점의 상승 하강을 이용하여 부모멘트구간에 프리스트레스를 도입하는 3경간 연속 프리플렉스 합성형교의 설계방법을 제시하고 이를 전산 프로그램화하여 최적설계를 수행하였다. 최적설계를 위한 목적함수로는 3경간 연속 프리플렉스 합성형교의 재료비용으로 결정하고, 제약방정식은 설계과정 및 시방서에 명시된 최소 설계단면제원과 부재별 허용응력에 근거하여 구성하였다. 최적설계기법으로는 기존의 2경간 최적화 연구에서 제시된 수치적 최적화기법의 하나인 순차 비제약 최소화기법을 재검토 및 수정하여 설계를 수행하였다. 민감도분석 결과에 근거하여 지간길이에 따른 최적설계단면을 결정하고, 여기서 정해진 최종 설계단면을 단순보형 프리플렉스 합성형교의 설계단면과 비교하였다. 그리고 각 지간별 합성보의 형고를 변화시키면서 최적화를 수행하여 형고와 재료비용과의 관계도를 제시하고 최적형고를 결정하였다.