시공 중 스트링거의 초기결함을 고려한 강트러스 철도교의 횡거동 분석

초록

본 연구는 스트링거의 비틀림 시공으로 인한 초기결함을 가진 스트링거를 포함한 트러스 철도교의 횡거동 분석을목적으로 한다. 초기결함에 대한 설계 규정은 제시된 바 없기 때문에 이를 심도 있게 분석하고자 한다. 교량설계에서2차 응력을 일으키는 요인은 초기변형과 초기결함 문제가 대표적이다. 특히 초기결함은 구조물의 거동에 따른 불확실성이 매우 크다. 이러한 초기결함이 철도교의 거동에 미치는 영향을 분석하는 것이 연구의 주요 배경이다. 해석모델은 횡거동이 지배적인 강재 트러스철도교를 선택하고 고유치 해석을 수행하였다. 도시철도 설계속도 80km/h와 최대주행속도120km/h를 포함한 초기결함 스트링거를 가진 철도교에 대하여 시간이력해석을 수행한 결과, 변위응답은 큰 변화를나타내고 있지 않으나 특정 부재에 발생하는 응력응답은 차이를 보인다. 특히 스트링거에서 초기결함은 중앙부 가로보에미치는 영향보다 단부가로보에 미치는 영향이 크게 됨을 알 수 있다. 따라서 횡거동이 지배적인 교량구조인 경우 초기결함으로 인한 거동을 분석할 필요가 있다. 본 연구는 장기적인 부재 손상을 방지하기 위한 설계 가이드라인 마련에 기여할 수 있을 것이며, 추가적으로 초기결함의 다양한 유형과 크기를 정량적으로 평가하여 설계에 반영할 수 있는 기준을마련하는 것이 필요하다.

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