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윤하중을 받는 강바닥판 교면포장의 변형특성에 대한 수치해석적 연구
김해나래,옥창권,김문영,Kim, Hae-Na-Rae,Ock, Chang-Kwon,Kim, Moon-Young 한국전산구조공학회 2011 한국전산구조공학회논문집 Vol.24 No.4
Longitudinal cracks due to traffic truck loadings that are caused by local deformations of steel orthotropic bridge decks are sometimes observed in the wearing surface. So, underlying causes of the longitudinal pavement crack induced by structural behaviors of steel decks are investigated in this study. For this purpose, The rational finite element model of the steel deck and the pavement having the box girder is developed and a parametric study is performed by varying thickness or elastic modulus ratios of both the steel deck plate and the pavement. As a result, a large tensile strain above the webs of the u-rib and the box girder, which becomes the main cause of the cracks of the pavement, is detected from variation of the normal strain component of the wearing surface in the transverse direction. 강바닥판 교량의 교면포장은 차량의 윤하중을 상판에 고르게 분포시켜 교량 상판을 보호하는 역할을 한다. 하지만 교량의 장대화가 가속화됨에 따라 포장체와 강바닥판의 두께가 얇아지고 이 때문에 교면포장의 횡방향 균열이 빈번하게 발생한다. 본 연구에서는 강바닥판 교면포장의 파손원인 규명과 저감 방안을 모색하기 위해 윤하중을 받는 강박스형 거더를 가진 강바닥판의 유한요소해석을 수행하였다. 다양한 구조적 매개변수 변화에 따른 교면포장 상면 변형도를 조사한 결과 해석결과에서 공통적으로 웹 상단에서 큰 인장변형이 발생하였고, 이것이 교면포장의 구조적인 파손의 주요 원인이 되는 것을 알 수 있다.
윤하중에 의한 강바닥판 교면포장의 종방향균열 관련 수치해석법 개발
정진석,정명락,옥창권,이원태,김문영,Jeong, Jin Seok,Jung, Myung Rag,Ock, Chang Kwon,Lee, Won Tae,Kim, Moon Young 한국강구조학회 2016 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.28 No.4
두께가 얇아짐에 따라 강바닥판은 윤하중의 작용으로 국부적으로 매우 큰 변형이 발생하고, 이것은 교면포장에 종방향으로 구조적인 균열을 야기 시킬 수 있다. 이 연구에서는 강바닥판의 윤하중 국부해석을 위하여 가로보의 휨 및 비틀림강성을 엄밀히 고려할 수 있는 평면쉘 스트립요소, 프리즘요소, 그리고 이 두요소를 연결하는 링크요소로 구성된 개선된 유한대판법을 제시하고자 한다. 이 방법의 효용성을 검증하기 위하여, 강판 플레이트 거더교의 일부를 해석예제로 선택하여 연직처짐 및 교축직각방향 변형율 결과를 쉘요소, 솔리드요소, 그리고 코히시브요소를 이용한 ABAQUS 해석결과와 비교, 검토하였다. Longitudinally structural cracks are sometimes observed in the pavement on steel plate deck bridges because traffic truck loadings can cause large local deformations of the thin deck plate stiffened by longitudinal and transverse beams. In this study, an improved finite strip method using flat-shell strip, prism, and link elements is presented to investigate local deformations of steel decks with pavements in which flexural and torsional stiffness effects of thin floor beams are rigorously taken into account. A simplified deck model extracted from steel plate-girder bridges is analyzed using the developed FSM and the commercial FE program, ABAQUS and also, their numerical results are compared and discussed.