2,360 MPa급 고강도 강연선을 적용한 후긴장된 PSC 합성거더교의 설계 변수해석 (Parametric Analysis for Post-Tensioned PSC Composite Girder Bridges Using 2,360 MPa High-Strength Strand)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 34권 / 2호 / 213 ~ 221페이지
· 저자명 : 최문성, 윤석구

초록

이 논문에서는 후긴장된 PSC 합성거더교에 대해 현행 도로교설계기준(한계상태설계법)을 적용한 설계변수해석을 수행하였다. 설계변수로 지간장, 초기 허용긴장력, 콘크리트 설계압축강도, 시공단계 그리고 철근비 등을 고려하였으며, 2,360 MPa급 고강도 강연선 특성을 발휘할 수 있는 방안에 대해 연구하였다. 변수해석을 위한 PSC 거더단면은 한국도로공사 EX 거더 표준단면을 활용하였다. 한계상태설계법에 규정된 사용한계상태를 만족시키는 지간장별 PSC 합성거더교를 설계한 후 극한한계상태 요구조건에 대한 만족 여부를 검토하였다. 시공단계별 장기거동해석은 콘크리트 재령을 고려한 AEMM 방법을 적용하였으며, 설계휨강도는 긴장재와 콘크리트의 응력변형률곡선을 이용한 변형률적합해석방법을 적용하였다. 변수해석결과 지간장이 길어질수록 PSC 합성거더교는 긴장재 도입량이 많아져 설계휨강도 평가시 최대 소성중립축의 깊이가 급격히 증가되는 특성을 보였다. 연구결과를 바탕으로 PSC 합성거더교를 보다 합리적으로 설계하기 위한 방안으로 2,360 MPa급 고강도 강연선의 초기 허용긴장력 로 증가시키고 PSC 거더 하연 허용인장응력을 증가시키는 방안을 제안하였다.

영어초록

In this paper, design variable analysis is performed to the post-tensioned PSC composite girder bridge by applying the Korea Road Bridge Design Code (limit state design method). As design variables, span length, initial allowable prestress, concrete design compressive strength, construction stage, and rebar ratio are considered, and a method for exhibiting the characteristics of a 2,360 MPa high-strength strand is studied. The standard section of the Korea Expressway Corporation EX girder is selected for variable analysis. After designing the PSC composite girder bridge for each span that satisfies the serviceability limit state, the satisfaction of the ultimate limit state requirement is examined. For the long-term behavior analysis by construction stage, the AEMM method considering the aging of concrete is applied. For design flexural strength, the strain compatiability analysis is conducted for design flexural strength of PSC composite girder. As a result of the parameter analysis, as the span length increases, the amount of prestressing tendons introduced in the PSC composite girder increases, and the depth of the plastic neutral axis sharply increases. Based on the research results, as a way to design a PSC composite girder bridge more rationally, it is proposed to increase the initial allowable prestress to of 2,360 MPa high-strength strand and increase the allowable tensile stress at the bottom surface of the PSC girder.

참고자료

· 없음