내진성능 향상을 위한 교량의 보수보강

Abstract

본 연구는 강재받침을 사용한 일반교량을 선정하여 내진설계를 수행하고 강재받침 고정단 개수를 증가하여 내진성능 향상여부에 대한 연구를 수행하였다. 해석대상으로 선정한 교량은 하부구조가 T형교각 및 Π형교각으로 도로교설계기준에서 제시한 응답수정계수 3과 5를 적용하여 교각기둥의 설계단면을 결정하였다. 강재받침의 고정단 개수를 증가하는 보강 안을 적용한 결과 다음과 같은 결과를 확인하였다. ■ 교각기둥의 설계단면을 감소할 수 있으며, 이는 연성확보를 위한 횡철근량의 감소로 이어져 시공성이 향상함을 의미한다. ■ 고정단 개수를 증가하면 설계기준과 연성파괴미케니즘 확보 시 두 경우 모두 강재받침의 설계강도가 감소한다는 사실은 알 수 있으나, 보강 안과 설계기준의 연성파괴미케니즘 만족여부와의 연관성에 대한 것은 추후 검토가 요구된다.

The seismic performance is provided by ‘Korean Highway Bridge Design Code’ to prevent bridge collapse or serious structural damage in case of a severe earthquake such as design earthquake, no collapse requirement. To satisfy the no collapse requirement, superstructure failure should be prevented and this can be done by making ductile failure mechanism in which the substructure, columns or piers, yields earlier than the bearings, joint of the super/sub-structure. Therefore, to make the ductile failure mechanism by creating moment hinges on the substructure, the determination of design bearing strength is very important. In this study, we selected a general bridge which uses steel bearings and carried out seismic design and confirmed the possible improvement of seismic performance by changing the number of fixed bearings. From the study results, it has been confirmed that the increased number of fixed bearing can reduce design earthquake force of fixed bearings and the design section of the column can be reduced. In addition, the reduced column requires less stirrup amount for the ductile failure mechanism which leads to better construction conditions.