교량 받침 형식에 따른 강상자형 교량의 진동 특성

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 납-고무 지진격리받침(LRB : Lead Rubber Bearing)과 마찰진자형 지진격리받침(FPS : Friction Pendulum System)의 특성을 비교하고. 이에 대한 교량 모델링 및 여러 가지 하중을 적용하여 강상자형 교량의 진동 특성을 분석해보았다. 강박스거더의 자유진동 해석을 수행하기 위하여 유한요소해석 프로그램 ABAQUS를 이용해 3차원 쉘요소로 모델링하였다. 강박스 높이에 따른 진동특성과 수평, 수직 보강재의 유무에 따른 진동특성을 비교하기 위해 비교대상 강박스거더를 모델링하여 각 모델의 고유진동수에 따른 전체적인 거동 형상과 국부모드 형상을 살펴보았다. 또한 받침 종류별 교량 중앙부의 분포하중과 받침부의 충격하중 및 주기하중을 적용하여 적용 하중에 따른 교량 받침부의 시간영역해석을 수행하였다. 면진받침 교량의 가속도응답 동적 해석 결과를 비교함으로써 받침의 종류에 따른 상대적인 교량의 진동 특성을 연구하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구동향 3
• 제2장 동적 해석이론 5
• 2.1 자유진동해석 5
• 2.2 감쇠 자유진동 6
• 2.3 강제진동해석 8
• 제3장 교량받침 11
• 3.1 교량받침의 종류 11
• 3.2 납-고무 지진격리받침의 구조 및 특성 12
• 3.2.1 납-고무 받침의 구조 12
• 3.2.2 납-고무 받침의 거동특성 14
• 3.2.3 납-고무 받침의 적용성 16
• 3.3 마찰진자형 지진격리받침의 구조 및 특성 17
• 3.3.1 마찰진자형 받침의 구조 17
• 3.3.2 마찰진자형 받침의 거동특성 18
• 3.3.3 마찰진자형 받침의 적용성 22
• 제4장 받침 형식에 따른 강상자형 교량의 진동 해석 24
• 4.1 강상자형 교량의 제원 24
• 4.1.1 교량의 제원 24
• 4.1.2 납-고무 받침의 설계 및 제원 26
• 4.1.3 마찰진자형 받침의 설계 및 제원 28
• 4.1.4 받침에 대한 해석 모델링 29
• 4.2 강상자형 교량의 해석모델 31
• 4.2.1 강상자의 높이에 따른 해석모델 31
• 4.2.2 보강재의 유무에 따른 해석모델 32
• 4.3 강박스거더의 모델별 등가물성치 33
• 4.4 자유진동 해석 34
• 4.4.1 강박스 높이에 따른 자유진동해석 비교 34
• 4.4.2 수평, 수직보강재의 유무에 따른 자유진동해석 비교 38
• 4.5 시간영역 해석 49
• 4.5.1 하중 적용 방법 49
• 4.5.2 납-고무 받침의 수직가속도 응답 52
• 4.5.3 마찰진자형 받침의 수직가속도 응답 58
• 4.6 받침 진동 특성 65
• 제5장 결 론 67
• 참고문헌 69
• 부록 72