영업소 광장부 포장 개선 방안 연구, 2002(연구) : (A Study on the Enhancement of Concrete Pavement in Toll Plaza)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Concrete pavements in toll plaza have special characteristics in some aspects. Such specialties are the load characteristics due to slow traffic condition, the environmental characteristics due to CO₂ and oil leakage from vehicles, and the geometrical characteristics due to multi-lane connected with tie-bars. These specialties may show many differences in the behavior and response to traffic and environmental condition with general section. The study on these special characteristics have seldom been performed, so we have few informations about the behavior of concrete pavement slabs in toll plaza. And, we have no clear design concepts in these slabs under special load, environmental and geometrical conditions. So it should be necessary to investigate the behavior characteristics and find out the way of enhancing the performance of concrete pavement in toll plaza. This study was performed to find out the rational way to cost down in construction as well as enhance the performance of concrete pavement in toll plaza. We performed the literature review, the computational analysis on the verification of bracking forces of vehicles, the development of computer program for the analysis of temperature distribution of pavement sections and the test construction in the field.

국문 초록 (Abstract)

영업소 광장부는 차량의 서행 및 정차로 인한 작은 차량간격과 같은 하중조건의 특수성, 다차로의 존재로 인한 기하조건의 특수성, 차량배기가스 및 누출 유류, 그리고 다차로 기하조건으로 부터 파생되는 온·습도 조건에서의 광범위한 온·습도 변형(curling and warping)으로 인한 환경조건의 특수성 등이 일반 구간과는 다른 특이성으로 판단할 수 있다. 그러나 이러한 특수 조건에 대한 분석이 수행되지 않아, 현행 영업소 광장부에 설치되는 철근 콘크리트 포장 슬래브의 거동특성에 대한 명확한 기술적 근거가 미흡하며, 설계개념 정립이 이루어지지 않은 상황이다. 따라서 환경적인 요인에 의한 광장부 포장체의 거동특성분석 및 제동하중과 같은 하중특성을 반영한 설계개념 정립이 필요하다. 일반적으로 토목 기술자들이 알고 있는 바와는 달리 포장체의 철근은 저항의 개념이 아니라 균열제어의 개념으로 설치되는 것으로 수차례의 개정과 검토 작업 중에 이러한 원칙이 희미해진 것도 설치개념 정립에 장애가 되는 요소 중의 하나이다. 따라서 보다 정량적인 분석을 시도함으로써 본래의 설치의도를 정확히 파악하고 개선점을 제시하는 것이 필요하다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론
• 1.1 연구배경 및 목적
• 1.2 연구내용
• 제2장 영업소 광장부 포장 현황
• 2.1 일반현황
• 2.2 단면형식
• 2.3 콘크리트 포장의 균열
• 2.4 영업소 광장부 포장의 파손
• 2.5 철근 콘크리트 포장 설치 개념
• 2.5.1 철근 콘크리트 포장 슬래브의 두께 설계
• 2.5.2 철근 콘크리트 포장 슬래브의 철근량 산정
• 제3장 영업소 광장부 포장의 거동 특성
• 3.1 하중특성
• 3.1.1 차간거리특성
• 3.1.2 제동하중 특성
• 3.2 환경특성
• 3.3 기하조건
• 제4장 제동하중 특성 분석
• 4.1 해석개요
• 4.2 해석모델
• 4.3 해석방법
• 4.4 해석결과
• 제5장 온도해석 프로그램 개발
• 5.1 개요
• 5.2 콘크리트포장의 3차원 온도해석 이론
• 5.2.1 열전달 기구의 기본이론
• 5.2.2 열전도 지배방정식의 유도
• 5.3 공간영역에서 유한요소 정식화
• 5.3.1 경계조건
• 5.3.2 열원의 수치적 모델링
• 5.3.3 유한요소의 정식화
• 5.4 시간영역에서 유한차분화
• 5.4.1 개요
• 5.5 콘크리트 포장의 3차원 온도해석 프로그램 개발
• 5.5.1 개요
• 5.5.2 프로그램의 구성 및 특성
• 5.6 콘크리트 포장 온도해석
• 5.6.1 개요
• 5.6.2 수축이음부 상세 해석
• 5.6.3 길어깨의 부분 해석
• 5.6.4 포장에 발생하는 온도 구배
• 5.7 온도해석 결과분석
• 5.7.1 줄눈부 영향
• 5.7.2 깊이에 따른 온도분포의 비선형성
• 5.7.3 표층재료에 따른 온도분포의 변화
• 제6장 영업소 광장부 포장 개선방안의 시험시공
• 6.1 시험시공 개요
• 6.1.1 영업소 광장부 포장의 배근 변경
• 6.1.2 무근콘크리트포장의 적용
• 6.2 시험시공
• 6.2.1 시험시공위치
• 6.2.2 시험시공방법
• 6.2.3 시험시공재료
• 6.2.4 시험시공 계측
• 6.3 시험시공 추적조사
• 제7장 콘크리트 포장의 온도경계조건 및 온도거동계측
• 7.1 개요
• 7.2 계측항목
• 7.2.1 온도 경계조건
• 7.2.2 포장내 온도분포
• 7.2.3 포장체의 거동
• 7.3 계측결과
• 7.3.1 온도 경계조건
• 7.3.2 포장내 온도분포
• 7.3.3 포장체의 거동
• 7.4 계측결과의 분석
• 제8장 결론
• 참고문헌
• 부록 A. 영업소 광장부 무근콘크리트포장 적용 지침
• 부록 B. 영업소 광장부 무근콘크리트포장 설계변경(안)