Abstract
Many isolated bridges are designed and constructed after the introduction of the seismic design. However those bridges designed in engineering fields have unnecessarily high serviceability limit and brittle failure mechanism, which do not satisfy the seismic design concept. Such design results are due to the excessive substructure stiffness of the conventional design method as well as the misunderstanding of the seismic design method. In this study an isolated bridge designed with the conventional design method is selected and the same bridge with steel bearings is modelled for the comparative seismic design. From the comparison, the seismic design procedures satisfying the required performance levels are provided for the two bridges. It is confirmed that the isolated bridge requires more complicated design procedure with trial and error methods and reanalyses but provides higher serviceability limit compared to the bridge with steel bearings. However, because the required serviceability limit can also be obtained by adjusting substructure stiffness, it is a resonable seismic design process that an isolated bridge is to be considered as an alternative design when the ductile failure mechanism is not obtained with a bridge with steel bearings.
지진격리교량은 내진설계가 도입된 이후 실무에서 많이 설계, 시공되고 있으나 현재 실무에서 제시하고 있는 설계결과는 불필요하게 높은 기능수행수준과 취성파괴메커니즘으로 내진설계개념에 부합하는 설계라 할 수 없다. 이는 기존의 설계관행인 하부구조의 과다한 강성과 내진설계방식의 인식부족에 기인한 것이다. 이 연구에서는 기존의 설계관행에 의해 설계된 지진격리교량을 선정하고, 동일한 교량에 격리받침 대신 강재받침을 사용한 강재받침교량을 설정하여 비교내진설계를 수행하였으며, 이로부터 내진설계에서 요구되는 성능수준을 확보하기 위한 각 교량의 내진설계절차를 제시하였다. 강재받침교량에 비해 지진격리교량은 시산법과 반복해석을 적용해야 하는 복잡한 설계절차가 요구되는 반면 상대적으로 높은 기능수행수준을 제공한다는 것을 확인하였다. 그러나 강재받침교량도 하부구조 강성을 조정하면 요구되는 기능수행수준을 만족할 수 있으므로, 연성파괴메커니즘의 확보가 불가능한 경우 지진격리교량을 대안설계로 고려하는 것이 합리적인 내진설계과정이라는 것을 제시하였다.