Abstract
The AASHTO wheel load distribution factor (LDF) equation has been with us since 1931 and has undergone minor modifications. In 1994, an entirely new procedure was introduced in the AASHTO LRFD code based on parametric studies and finite element analyses. However, this LDF equation involves a longitudinal stiffness parameter, the design of which is not initially known. Thus, an iterative procedure is required to correctly determine the LDF value. The increased level of complexity puts undue burden on the designer resulting in a higher likelihood for misinterpretation and error. In this study, based on current AASHTO LRFD framework, a new simplified equation is developed that does not require an iterative procedure. A total of 43 representative composite steel girder bridges are selected and analyzed using a finite element model.The new simplified equation produces LDF values that are always conservative when compared to those obtained from the finite element analyses and are generally greater than the LDF obtained using AASHTO LRFD specification. Therefore, the proposed simplified equation is expected to streamline the determination of LDF for bridge design without sacrificing safety.
강합성 교량의 설계시 종방향 모멘트에 하중분배계수를 고려하여 주형의 최대 모멘트를 계산하고 있다. 이러한 하중분배계수식은 1930년경부터 AASHTO 시방서에 채택된 이후 소폭의 수정을 거듭해 오다가 1994년 LRFD 시방서부터 전폭적으로 수정되었다. LRFD 시방서의 하중분배계수 식은 실제 교량의 거동을 비교적 정확히 반영하고 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 LRFD식은 설계모멘트 결정단계에서는 확정할 수 없는 종방향 강성계수를 포함하고 있으므로 반복을 통한 설계를 요구한다. 이러한 LRFD식이 내포하는 반복 설계과정으로 인해 실무에서는 널리 쓰이지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 반복 설계과정을 필요로 하지 않는 I형 강합성교량의 하중분배간략식을 LRFD식에 근거하여 도출하였다. 간략식의 검증을 위해 43개의 대표교량의 유한요소해석을 통해 구한 엄밀 하중분배계수와 AASHTO LRFD 식, AASHTO Standard 식으로 구한 하중분배계수와 비교하였다. 그 결과 간략식이 구조물의 안전성을 확보하면서 반복계산을 필요로 하지 않는 것으로 확인되었다.
