실동이력에 기초한 곡선거더교의 피로균열 특성 및 분석 = Characteristic and Analysis of Fatigue Crack for Curved Girder Bridge based on the Stress Range Histerisis

국문 초록 (Abstract)

곡선거더교의 복부는 교축방향의 면내응력과 면외 휨응력을 동시에 받는 구조이므로, 직선교에 비하여 플랜지와 복부의 필릿용접이음부에서의 발생응력이 상당히 크며, 또 바닥틀이나 브레이싱을 주거더에 연결시켜주는 거셋플레이트는 구조적으로 더욱 취약한 구조가 된다. 본 연구에서는 23년간 공용된 곡선거더교에서 발생된 피로균열의 발생원인을 조사하기 위하여 실제교통 흐름 하에서의 용접부에서의 응력특성을 파악하기 위하여 일련의 현장측정을 실시하였다. 이들 현장측정으로부터 여러 가지 타입에 대한 피로균열 원인을 분석하였고, 또한 주요 균열에 대한 피로수명을 평가하였다. 또한 곡선거더교 용접이음부의 구조거동 특성을 조사하기 위하여 유한요소해석을 실시하고 이들 결과를 현장측정결과와 비교분석하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The web of a horizontally curved plate girder bridge is, in general, subject to not only longitudinal flexural in-plane stress but also out-of-plane bending stress. Therefore, the induced stresses in the fillet welded joints at the intersection of the web and flange plates in the curved plate girder bridge can be considerably high, and the welded joints of gusset plates connecting the main girder to the floor beams or sway bracings can be subject to much more severe situation than those in the ordinary straight plate girder bridge. In order to investigate the cause of fatigue crack occurred in a curved girder bridge that has been served in about 23 years, in this study, field load tests have been performed to obtain the stress characteristics at the welded joint under the real traffic flow. Using the test results, we have investigated the causes of the occurrence of various fatigue cracks and have estimated the fatigue lives for the cracks. In addition, the characteristics of structural behavior at welded joint of the curved girder bridge have been examined by comparing the FE analysis and the field test result.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 요지
• 1. 서론
• 2. 대상교량 특성 및 피로균열 현황
• 3. 구조해석에 의한 구조거동 분석 및 평가
• 4. 현장계측에 기초한 피로균열 발생원인 분석 및 평가
• 5. 결론
• 감사의 글
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 대한토목학회, "도로교설계기준해설"

2 한국도로교통협회, "도로교 설계기준"

3 건설교통부, "건설교통통계연보"

4 경갑수, "강철도교의 피로평가시스템 개발" 한국철도학회 2004

5 경갑수, "강철도교 피로해석 및 평가프로그램 개발, 연구보고서" 한국철도기술연구원 2005

6 경갑수, "강철도교 피로평가시 스템 개발 및 검증" 한국철도학회

7 일본도로협회, "강교의 피로와 보수보강" 구미서관 2004

8 橋梁振動硏究會, "橋梁振動の計測と解析" 1993

9 Cornelia, E. Demers, "Fatigue Cracking of Steel Bridge Structure" 1990

10 Chitoshi MIKI, "COPUTER SIMULATION STUDIES ON THE FATIGUE LOAD FATIGUE DESIGN OF HIGHWAY BRIDGES"