강바닥판교의 종리브-횡리브 교차연결 상세변화에 따른 최적설계방안의 수치해석 연구

서지정보

· 발행기관 : 한국전산구조공학회
· 수록지 정보 : 한국전산구조공학회 논문집 / 17권 / 3호
· 저자명 : 공병스, 배두병

초록

최근 장대화 되어가는 강교량의 건설 기술발전에 따라, 자중이 가벼운 강바닥판 형식의 교량 사용이 증가되고 있다. 그러나 강바닥판 교량은 피로에 매우 취약한 구조형식이며, 특히 종리브와 횡리브가 교차되는 상세부에서의 피로균열은 강바닥판 교량이 가지고 있는 가장 큰 문제점 중 하나이다. 이러한 피로균열의 발생원인은 횡리브의 면외거동에 의한 2차 응력으로부터 유발된다. 본 연구에서는 강바닥판 교량의 피로균열을 억제하고, 종리브-횡리브 교차연결부의 상세개선을 위해 3차원 실물모형체의 피로실험과 범용구조해석 프로그램인 LUSAS를 이용한 세부변수 해석을 병행하여 최적의 상세를 제시하기 위한 연구를 수행하였다. 연구 결과, 국내 표준단면 형상에 곡선형 벌크헤드 플레이트를 부착한 상세가 가장 유리한 것으로 나타났으며, 세부 변수해석에 의한 개선 단면 적용시 발생되는 응력값이 최대의 경우 약 50%이상까지 감소하는 것으로 나타났다. 응력의 감소와 함께 횡리브의 간격 증대(G=400)에 따른 4%의 강재량과 34%의 용접길이 감소로 제작원가 절감 및 피로에 유리한 강바닥판교의 제작이 가능하게 되었다.

영어초록

The use of the othotropic steel deck is steadily increased due to the advance of the technology in the steel bridges which recently have been longer. But the othotropic steel deck bridge is the structure that is very fragile to the fatigue, especially, the fatigue crack at the cross of the longitudinal rib and transversal rib is one of the biggest problems that othotropic steel deck bridges have. The causes of these fatigue cracks come from the secondary stress on out-plane behavior of transversal rib. In this study, we conducted the experiment to find the optimal details to improve fatigue strength on intersection between longitudinal rib and transversal rib in the othotropic steel deck bridge through numerical analysis using the experiment of the fatigue in the 3-dimensional real structure and program LUSAS. As a result of study, it is showed that the details of the korean standard section attached with a curved bulkhead plate is the most profitable. And, it is indicated that the stress which is generated when the reform improved section by parametic study can be reduced by about 50% at most or more. Along with the reduced stress and the longer interval between transversal ribs(G=400), the decreased steel amount by 4% and the shortened welding length by 34% make it possible to produce the othotropic steel deck bridge which is strong against fatigue.

참고자료

· 없음