일체식교대 강교량의 거더-교대 연결부 상세의 거동평가를 위한 실험적 연구

Experimental Study for Performance Evaluation of Structural Details of Girder-Abutment Joint in Integral Abutment Steel Bridge

  • 김상효 (연세대학교 토목.환경공학과) ;
  • 윤지현 (연세대학교 토목.환경공학과) ;
  • 최우진 ((주)삼안) ;
  • 김준환 ((주)승화이엔씨 기술연구소) ;
  • 안진희 (연세대학교 토목.환경공학과)
  • 투고 : 2010.06.28
  • 심사 : 2011.02.11
  • 발행 : 2011.02.28

초록

본 연구에서는 일체식교대 강교량 거더-교대 연결부의 강체거동 및 균열저항성능의 향상을 위한 구조상세를 제시하고 그에 따른 연결부의 거동을 실험적으로 평가하였다. 거더-교대 연결부의 강체거동 및 균열저항성능을 향상시키기 위하여 전단연결재 및 tie bar를 적용한 연결부를 제시하였으며, 제시된 연결부 실험체와 기존 시공경험에 의해 설계된 연결부 실험체의 하중재하실험을 통하여 연결부의 성능 및 거동 특성을 검토하였다. 하중재하실험 결과, 모든 강 거더-교대 연결부 실험체들은 목표 설계하중 및 항복하중 이하에서 충분한 강성 및 균열저항 성능을 보여 강 거더-교대 연결부로 적용 가능하다. 하지만 실험체의 초기 강성, 균열의 진전형상 측면, 하중-변형률 측면에서 전단연결재와 tie bar가 적용된 강 거더-교대 연결부가 기존에 적용되어 왔던 강 거더-교대 연결부에 비하여 구조적으로 우수한 것으로 판단된다.

In this study, the structural details of steel girder-abutment joints with shear connectors and tie bars were suggested to improve the rigid behavior and crack-resisting capacity of the joints in integral bridges. Experimental loading tests of steel girder-abutment joint specimens with the proposed and empirically constructed structural details were carried out, and the capacities and behavioral characteristics of the joints were evaluated through loading tests. Based on the results of the loading tests, it was estimated that all types of tested joints can be applied to the steel girder-abutment joints because they have sufficient stiffness and crack-resisting capacity under the required design and yield loads. According to the initial stiffness, crack propagations, and load-strain relationships, however, the joints with shear connectors and tie bars showed better structural behaviors compared to the empirically constructed joint.

키워드

참고문헌

  1. 건설교통부(2005) 도로교설계기준, 한국도로교통협회.
  2. 김상효, 안진희, 정치영, 최규태, 이찬구(2009) 콘크리트 강도 변화와 2열 배치된 Perfobond rib전단연결재의 극한강도 평가, 2009년도 한국강구조학회 학술대회발표집, 한국강구조학회, pp.3-4.
  3. 김상효, 이찬구, 윤지현, 원정훈(2009) Perfobond Rib을 적용한 강-PSC 혼합구조 연결부의 거동 평가, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제21권, 제6호, pp.647-957.
  4. 남문석, 박영호, 김낙영, 육정훈(2006) 난쟁이 교대의 토압과 변위 거동, 대한토목학회 학술발표회논문집, 대한토목학회, pp.94-97.
  5. 박영호, 남문석, 김낙영, 조희(2006) 난쟁이 교대의 토압과 변위 거동, 대한토목학회 학술발표회논문집, 대한토목학회, pp.57-60.
  6. 박종면, 이재혁, 유성근, 김성환(1997) 일체식교대 교량의 실용화 연구, 한국건설기술 연구회 연구발표회 논문집, 한국건설기술연구회, 제5권, 제1집, pp.173-176.
  7. 한국도로공사 도로교통연구원(2009) 일체식 교량 설계지침, 한국도로공사.
  8. 한국도로공사 도로연구소(1999) 무조인트교량 실용화 연구, 한국도로공사.
  9. 홍성걸, 양동현, 정종현, 임병호(2007) 층고 절감을 위한 하이브리드 보의 휨 거동에 관한 실험적 연구, 한국콘크리트학회 논문집, 제19권, 제5호, pp.557-567. https://doi.org/10.4334/JKCI.2007.19.5.557
  10. Ahn, J.H., Lee, C.G., Won, J.H., and Kim, S.H. (2010) Shear Resistance of the Perfobond-rib Shear Connector Depending on Concrete Strength and Rib Arrangement, Journal of Constructional Steel Research, Vol.66, No.10, pp.1295-1307. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2010.04.008
  11. AISI (1996) Highway Structures Design Handbook: Integral Abutments for Steel Bridges, American Iron and Steel Institute, Tennessee, Vol. II, Chap.5.
  12. Martin P. Burke Jr (2009) Integral and Semi-Integral Bridges.
  13. Oguejiofor, E.C. and Hosain, M.U. (1994) A Paramatic study of Perfobond rib Shear Connectors, Canadian Journal of Civil Engineering, Vol.21, pp.614-625. https://doi.org/10.1139/l94-063
  14. Oguejiofor, E.C.and Hosain, M.U. (1997) Numerival Analysis of Push-out Specimen with Perfobond rib Shear Connectors, Computer and Structure, Vol.62, No.4, pp.617-624. https://doi.org/10.1016/S0045-7949(96)00270-2