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ISSN : 2093-5145(Print)
ISSN : 2288-0232(Online)
Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures Vol.11 No.2 pp.31-38
DOI : https://doi.org/10.11004/kosacs.2020.11.2.031

Study on the Behavior of Jointless Bridge with Reinforced Concrete Connection

YoungCheon Lee1, IlYoung Zang2
1Member. Ph.D. Candidate, Department of Civil Engineering, Kumoh Naional Institute of Technology
2Professor, Department of Civil Engineering, Kumoh Naional Institute of Technology

본 논문에 대한 토의를 2020년 05월 31일까지 학회로 보내주시면 2020년 06월호에 토론결과를 게재하겠습니다.


Corresponding author: Lee, Young-Cheon 1876, Sunam-ro, Namsang-myeon, Geochang-gun, Gyeongsangnamdo, Republic of Korea Tel: +82-55-808-5301, Fax: +82-55-808-5399 E-mail: lyc@ex.co.kr
August 27, 2019 February 10, 2020 March 12, 2020

Abstract


This study conducted a parametric analysis to evaluate the behavior of jointless bridges by replacing the expansion joints of existing bridges with reinforced concrete (RC) connection. First, four types of numerical analysis models were evaluated. Because of the analysis considering the bridge length and skew, it is reasonable to apply the three-dimensional solid element model. Next, parametric analysis of the jointless bridges of the RC connection was performed. In the case of abutment with a direct foundation, the application was restricted because the bending moment of the footing occurred excessively. In the case of abutment with a pile foundation, the axial force of the RC connection decreased as the longitudinal stiffness decreased.



RC연결구조를 적용한 무조인트화 교량의 거동 연구

이 영천1, 장 일영2
1금오공과대학교 토목공학과 박사과정
2금오공과대학교 토목공학과 교수

초록


본 연구에서는 공용중 교량의 신축이음장치를 RC연결구조로 대체한 무조인트화 교량의 거동 평가를 위하여 매개변 수해석 수행하였다. 먼저, 무조인트화 교량에 대한 4가지 형식의 수치해석 모델을 평가하였다. 교량연장과 사각에 대한 연구결 과, 3차원 입체요소 모델을 적용하는 것이 적합한 것으로 나타났다. 다음으로, RC연결구조 무조인트화 교량의 매개변수 해석을 수행하였다. 직접기초 교대의 해석결과, 지반과 구조물 강성이 증가할수록 교대 기초에서 휨모멘트가 크게 발생하는 것으로 나 타났다. 말뚝기초 교대 무조인트 교량의 경우, 매개변수 변화로 교축방향 강성이 증가하는 경우 RC연결구조 축력이 증가하는 것으로 나타났다.



    1. 서 론

    1968년 첫 고속도로인 경인고속도로 개통 이후 국내 고속도로는 50년의 역사를 맞이하고 있다. 경부고속 도로, 호남고속도로, 영동고속도로, 서해안고속도로 등 7x9축을 중심으로 지속적으로 노선을 확충하여 왔고, 대한민국 물류네트워크의 중추적인 역할을 담 당하며 경제발전에 기여하여 왔다. 이처럼 고속도로 에서 교량 시설물이 차지하는 중요성은 매우 중요하 다고 할 수 있다(Choi et al., 2018).

    교량 시설물의 공용년수가 증가할수록 유지관리를 위한 노력이 증가하고 있다. 일반 교량에서 주요한 유지관리 대상은 교량받침과 기계적 신축이음장치이 다. 이 중 신축이음장치는 주행 중인 차량 충격에 의 한 자체 파손도 문제이지만 누수 및 염화물질과 같은 오염물질이 하부로 내려와 교량받침 및 하부구조물 을 손상시켜 결국 교량의 내구성을 저하시킨다. 이 러한 문제점을 해소하기 위한 근원적인 대책으로 교 량 상 신축이음장치를 제거한 무조인트 교량(Jointless Bridge)에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다.

    신설교량에서 신축이음장치나 교량받침을 설치하 지 않는 일체식 교대 교량이 1930년대 이후 미국에 서 건설되기 시작하여, 2004년에 약 13,000개소의 일 체식 교대 교량이 계획⋅반영되었다. 국내의 경우 국외 시공사례 분석 및 국내 실용화 연구의 일환으 로 한국도로공사에서 대전∼통영간 고속도로 건설공 사에 1999년 최초로 PSC I 거더 무조인트 교량을 건 설하였다. 이 후 일체식 교대 교량의 거동에 대한 연구(Nam & Park, 2007;Park & Nam, 2007, Kim 2011)와 반일체식 교대 교량 연구(Park et al., 2014;Park et al., 2016)가 수행되었다. 한국도로공사는 2009 년 일체식 교대 교량 설계지침을 제정한 후, 무조인 트 교량 확대 적용을 위한 연구(Korea Expressway Corp., 2016)를 통하여 2018년 설계지침을 개정하였다.

    2000년 이후 기존 교량의 신축이음장치를 제거하 여 공용중인 조인트 교량(Joint Bridge)을 무조인트 교량화하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 2008년 일본에서 기존 조인트 교량의 교대 흉벽과 거더 유 간에 설치된 신축이음장치를 철근콘크리트 구조로 연결하는 RC연결조인트 무조인트화 공법이 최초로 도입되었다. 이후 RC연결조인트의 적용에 대한 세부 조건 등 다수의 개선안이 제시되었다(Central Nippon Expressway Corp., 2011;Ishikawa, 2013). 이러한 RC 연결조인트 공법은 직교이며 건조수축이 수렴된 신 축량이 20mm 이하의 콘크리트교에 제한적으로 적용 되고 있으며, 2차원 평면프레임 해석모델을 적용하 고 있어, 사각이 있는 경우 3차원 거동분석 등 적용 성에 한계가 있다. 2016년 한국도로공사는 개략적인 기초연구와 시험시공을 통하여 국내에 최초로 RC연 결구조 무조인트화 교량(이하, 흉벽 일체식 교대 교 량)을 도입하였다(Korea Expressway Corp., 2016). 이 후 공용중 계측 및 추적조사를 통하여 적용성을 확 인하고 있으나, 기존 교량 무조인트화 공법의 확대 적용을 위한 체계적인 연구가 부족한 상황이다.

    따라서 본 연구에서는 RC연결구조를 적용한 흉벽 일체식 교대 교량의 거동에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 수치해석 모델의 적정성을 검토하였고, 직접기 초 교대와 말뚝기초 교대의 흉벽일체식 교대 교량에 대한 매개변수 해석을 수행하여 거동을 분석하였다.

    2. 흉벽 일체식 교대 교량 개요

    일반 조인트 교량에서 상부구조의 온도변화로 발생 하는 신축거동은 신축이음장치의 유간에서 수용하게 된다. 흉벽 일체식 교대 교량은 Fig. 1과 같이 신축 이음장치 유간을 RC연결구조로 대체하여 상⋅하부 구조가 연결되므로, 상부구조의 신축거동을 하부구 조의 변형으로 수용함으로써 신축이음장치에서 발생 하는 문제를 근본적으로 해소하게 된다.

    흉벽 일체식 교대 교량의 RC연결구조는 Fig. 2와 같다. 상부구조의 신장과 수축에 따라 RC연결구조에 압축력과 인장력이 작용하게 되고, 콘크리트와 철근 으로 안정성을 확보하게 된다. 온도 신축에 따른 RC 연결구조의 축력은 기존 교대에 하중으로 작용하게 되어 기존 구조물에 추가적인 단면력을 발생시킨다. 이 때 교대제원과 지반강성 등 기존 교량의 제원에 따라 그 크기가 달라지게 된다. 따라서 연결부 축력 저항성, 흉벽 휨저항성과 하부구조 강성 등이 교량 구조계의 지배적인 요소가 되며, 기존 교량의 주요 제원에 따른 흉벽 일체식 교대 교량의 거동을 분석 하는 것이 필요하다.

    3. 흉벽 일체식 교대 교량의 거동 분석

    3.1 주요 제원 선정

    RC연결구조를 적용한 흉벽 일체식 교대 교량은 기 존 조인트 교량을 대상으로 하므로, 거동분석을 위 하여 기존 교량의 대표적 제원을 선정하였다. 상부 형식은 통계청의 고속국도 교량현황을 조사하여 경 간장 30m PSC-I 거더로 선정하였고, 상부 횡단구성 은 Fig. 3과 같이 폭원 12.3m의 고속국도 편도2차선 으로 슬래브 두께는 240mm이며 거더 간격은 2.5m로 선정하였다.

    하부구조 제원은 기존 교량의 자료조사로 선정하 였다. 교대 높이는 6∼12m, 말뚝열수는 3∼5열, 강관 말뚝 제원은 D406과 D508, 흉벽 두께는 500mm로 선정하였다. 벽체 두께는 교대 높이와 비례하여 증 가되는 경향을 나타내며, 교대 높이에 대한 벽체두 께의 비율은 16%로 적용하였다.

    3.2 해석 모델의 적정성 검토

    3.2.1 해석 모델 선정

    흉벽 일체식 교대 교량에 대한 기존연구의 수치해석 모델은 Fig. 4와 같이 평면 프레임 모델을 적용하였 다. 기존연구들은 직교를 대상으로 하였으나, 본 연 구에서 사각에 대한 영향을 고려하기 위하여 3차원 모델을 적용하였다. 상부슬래브, 거더, 교대 및 강관 말뚝에 대하여 Table 1과 프레임, 플레이트 및 입체 요소를 적용하여 4가지 형식으로 선정하였고, 각 형 식별 해석모델은 Fig. 5와 같다.

    3.2.2 해석 대상교량 및 조건

    해석모델의 적정성 검토를 위한 해석대상 교량의 제 원은 Fig. 6과 같다. 상부횡단구성은 폭원 12.3m의 5 주형이며(Fig. 3), 상부거더는 경간 30m PSC I 거더 로 하였다. 하부제원 중 교대높이는 9m, 흉벽두께는 500mm로 하였다. 강관말뚝의 직경과 두께는 각각 508mm와 12mm이며, 4열 배치를 적용하였다. 지반강 성은 N치 30으로 적용하였고, 지반-말뚝 상호작용은 p-y곡선을 적용한 다중선형 스프링 요소로 모델링하 였다. 해석 프로그램은 MIDAS Civil을 이용 하였으 며, 하중조건은 콘크리트교의 보통지방 온도변화 20℃ 를 적용하여 흉벽 하단부의 휨모멘트 응답을 평가하 였다.

    3.2.3 연장 증가에 따른 해석 결과

    해석 모델별 교량연장 증가에 따른 거동을 검토하기 위하여, 사각이 없는 단경간 30m와 2경간 60m에 대 한 해석을 수행하였다. 흉벽 하단부 휨모멘트 결과 는 Fig. 7과 같이 나타났다. 단경간 30m의 결과에서, 3D-S 모델 기준으로 3D-F 모델과 3D-P 모델에서 4% 내외로 나타났고 3D-F-P 모델은 15%정도 크게 나타났다. 단경간 30m 휨모멘트에 대한 2경간 60m 휨모멘트 비율은 3D-F 모델과 3D-F-P 모델에서 2.01 로 나타났고, 3D-P 모델과 3D-S 모델에서 각각 1.89 와 1.64로 나타났다. 3D-P 모델과 3D-S 모델에서 교 량 연장이 2배로 증가하였으나 휨모멘트 응답이 2배 미만으로 나타난 것은 RC연결구조 적용으로 하부구 조의 변형이 구조물 응답에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 반면, 3D-F 모델과 3D-F-P 모델에서 휨모 멘트 응답이 2배로 나타난 것은 하부구조의 변형을 적절하게 모사하지 못하는 것으로 사료된다.

    3.2.4 사각 증가에 따른 해석 결과

    해석 모델별 사각 증가에 따른 거동을 검토하기 위 하기 위하여 단경간 30m 교량의 사각 0°와 사각 30°에 대한 해석을 수행하였다. 흉벽 하단부 휨모멘 트 결과는 Fig. 8과 같이 나타났다. 사각 0°의 휨모 멘트에 대한 사각 30°의 휨모멘트 비율은 3D-P 모 델과 3D-S 모델에서 각각 1.47와 1.57로 나타났고, 3D-F와 3D-F-P 모델에서 각각 1.32와 1.16으로 나타 났다. 이는 사각 증가에 따라 상부구조 예각부에서 온도신축 변위가 크게 발생하여 예각부 흉벽 하단 부에서 휨모멘트가 크게 발생하는 것으로 판단된 다. 따라서 3D-P 모델과 3D-S 모델은 사각 증가에 따른 거동을 적절하게 모사하나 3D-F 모델과 3DF- P 모델은 적절하게 모사하지 못하는 것으로 사료 된다.

    3.2.5 적정성 검토 결과

    흉벽 일체식 교대 교량의 해석 모델링 적정성 검토 결과, 4가지 모델에서 연장 및 사각 증가에 따라 온 도하중에 의한 휨모멘트가 증가하는 경향이 나타났 다. 그러나 3D-P 모델과 3D-S 모델은 연장 증가에 따른 하부구조의 변형과 사각 증가에 따른 거동을 적절하게 모사하는 것으로 나타났으나, 3D-F 모델과 3D-F-P모델은 이를 적절하게 모사하지 못하는 것으 로 나타났다. 따라서, 직교나 경향분석을 위한 해석 모델은 3D-F 등 간략화 모델 적용이 가능하나, 사교 나 상세 거동분석을 위한 해석 모델은 3D-S 등 상세 모델 적용이 필요한 것으로 판단된다.

    3.3 직접기초 교대의 매개변수 해석

    3.3.1 해석 대상교량 및 조건

    직접기초 교대를 갖는 기존 교량에 RC연결구조를 적 용하는 경우, 교대 기초하단의 변형은 지반강성으로 구속되고 암반과 같이 매우 단단한 지반에 지지된 경우 기존 구조물에 과다한 부재력이 발생할 수 있 다. 또한, 상부구조 제원 및 교대 높이에 따라 충분 한 안정성을 확보하기 위하여 기초의 크기는 변하게 되고 기초 크기가 클수록 교대의 거동이 제한된다.

    직접기초 교대를 갖는 기존 교량의 적용성 평가 를 위하여 Table 2와 같이 매개변수를 선정하였다. 상부구조는 경간장 30m PSC I 거더 형식으로 교량 길이는 단경간 30m와 2경간 60m이며, 교대 높이는 6∼12m, 기초길이는 4∼12m로 선정하였다. 지반 강 성은 일반 풍화암층과 매우 단단한 기반암에 대하여 N치 50과 ∞로 선정하여 기초하면에 지반 스프링으 로 적용하였다. 매개변수에 따른 거동 경향분석으로 3D-F 해석모델을 적용하고, 해석 프로그램은 MIDAS Civil을 이용 하였다. 하중조건은 콘크리트교의 보통 지방 온도변화 20℃를 적용하여 기초의 휨모멘트 응 답을 평가하였다.

    3.3.2 매개변수 해석 결과

    풍화암 지반과 기반암 지반에서 매개변수 해석에 따 른 기초 하단 휨모멘트 결과는 Fig. 910과 같이 나타났다. 풍화암 지반(N=50)에서 교량 연장과 기초 길이가 증가할수록, 교대 높이가 감소할수록 기초의 휨모멘트는 크게 나타났다. 기반암(N=∞) 지반에서 교량 연장이 증가할수록 교대 높이가 감소할수록 기 초 휨모멘트는 크게 나타났으며, 기초 길이의 영향 은 없는 것으로 나타났다. 이는 지반과 구조물 강성 으로 하부구조의 변형이 구속되어 기초에 휨모멘트 가 과도하게 발생하는 것으로 판단된다. 일반적인 교대 기초에서 확보할 수 있는 최대 공칭 휨모멘트 는 Fig. 11과 같이 2440kN⋅m으로서, 풍화암 지반의 기초는 일부 조건에서 공칭 휨모멘트를 만족하는 것 으로 나타났으며, 기반암 지반의 기초에서 공칭 휨 모멘트를 초과하는 것으로 나타났다.

    따라서, 직접기초 교대를 가지는 기존 교량에 대 한 RC연결구조 적용시 지반과 구조물 강성으로 변 형이 구속되어 기초에 휨모멘트가 과도하게 발생하 고 기초의 공칭 휨모멘트를 대체적으로 초과하여, RC연결구조 적용성이 제한될 것으로 판단된다.

    3.4 말뚝기초 교대의 매개변수 해석

    3.4.1 해석 대상교량 및 조건

    말뚝기초 교대를 갖는 기존 교량에 RC연결구조 적 용에 따른 거동을 분석하기 위하여 주요 영향인자들 에 대한 매개변수 해석을 수행하였다. 해석대상 교 량의 제원은 경간장 30m PSC I 거더 형식으로 교량 연장은 30m, 60m, 90m이며, 기타 제원은 Table 3과 같이 선정하였다.

    매개변수에 따른 거동의 경향분석으로 3D-F 모 델을 적용하였고, 해석 프로그램은 MIDAS Civil을 이용 하였다. 지반-말뚝 상호작용은 p-y곡선을 적용 한 다중선형 스프링 요소로 모델링하였고, 하중조건 은 콘크리트교의 보통지방 온도변화 20℃를 적용하 여 RC연결구조의 축력 응답을 평가하였다.

    3.4.2 교대 높이의 영향

    매개변수로 선정한 교대 높이는 7m, 9m와 11m로 각 높이별 교대 제원은 Fig. 12과 같이 선정하여, 교대 높이와 벽체 두께를 제외한 제원은 동일하게 적용하 였다. 각 높이별 RC연결구조 축력의 해석결과는 Fig. 13과 같이 나타났다. 해석결과, 교대 높이가 높 을수록 연결부 축력은 작게 나타났다. 이는 교대의 높이가 높을수록 교축방향 휨강성은 작아져 RC연결 구조 축력은 감소하고, 높이가 낮아질수록 휨강성은 증가하여 축력은 커지는 것으로 판단된다.

    3.4.3 흉벽 높이의 영향

    흉벽 높이는 슬래브 두께, 거더 형고와 교량 받침 등에 따라 정해진다. 경간장 30m PSC I 거더의 흉 벽높이는 2.64m(=0.24m+2.0m+0.4m) 내외이다. 흉벽 높이의 영향을 검토하기 위하여, Fig. 14와 같이 흉 벽 높이는 2.64m를 기본으로 하여 1m가 낮은 1.64m 와 1m가 높은 3.64m로 선정하였고, 기타 제원은 동 일하게 적용하였다. 흉벽 높이에 따른 RC연결구조 축력은 Fig. 15와 같이 나타났다. 해석결과, 흉벽 높 이가 높을수록 연결부 축력은 감소하는 것으로 나타 났다. 이는 교대 높이와 같이, 흉벽 높이가 높을수록 교축방향 휨강성이 감소하여 연결부 축력은 감소하 는 것으로 판단된다.

    3.4.4 강관말뚝 제원의 영향

    말뚝기초 형식의 교대에서 말뚝 제원은 지반 조건과 말뚝 본체 안정성에 따라 결정되며, 기존 교량에 주 로 적용된 말뚝 형식은 강관말뚝이다. 매개변수로 선정한 강관말뚝 제원(직경-두께)은 D406-9t, D508-9t 와 D508-12t이고, 기타 제원은 Fig. 16과 같이 동일 하게 적용하였다. 강관말뚝 제원에 따른 RC연결구조 축력은 Fig. 17와 같이 나타났다. 해석결과, 말뚝 직 경과 두께가 작을수록 RC연결부 축력이 감소하는 것으로 나타났다. 이는 말뚝 제원의 강성이 감소할 수록 교대의 교축방향 강성이 감소하여 RC연결부 축력이 감소하는 것으로 판단된다.

    3.4.5 말뚝 열수의 영향

    말뚝 열수는 지반 조건에 따라 하부구조 안정성 확 보를 위하여 요구되는 수가 달라진다. 매개변수로 선정한 말뚝열수는 3열, 4열과 5열이고 말뚝 배치를 위하여 기초 폭원은 각 열수별로 다르게 하였으며, 기타 제원은 Fig. 18과 같이 동일하게 적용하였다. 말뚝 열수에 따른 RC연결구조 축력은 Fig. 19과 같 이 나타났다. 해석결과, 말뚝 열수가 증가할수록 RC 연결구조 축력은 증가하는 것으로 나타났다. 이는 말뚝 열수 증가로 말뚝 강성과 기초 폭원이 증가하 고, 교대의 교축방향 강성이 증가하여 RC연결구조 축력은 증가하는 것으로 판단된다.

    3.4.6 지반강성의 영향

    말뚝기초의 안정성은 지반-말뚝의 상호작용으로 확 보되므로, 지반강성은 말뚝기초 거동에 중요한 영향 인자이다. 매개변수로 선정한 지반강성은 N치 10, 30, 50이며, 기타 제원은 Table 3과 같이 동일하게 적용하였다. 지반강성에 따른 RC연결부 축력은 Fig. 20과 같이 나타났다. 해석결과, 지반강성이 증가할 수록 RC연결구조 축력이 증가하는 것으로 나타났다. 이는 지반 강성이 증가할수록 지반-말뚝 상호작용과 교대의 교축방향 강성이 증가하여 RC연결구조 축력 은 증가하는 것으로 판단된다.

    3.4.7 매개변수 영향 검토 결과

    흉벽 일체식 교대 교량은 온도변화에 따른 상부구조 신축거동에 의해 지배적인 영향을 받는다. 따라서 매개변수 별 적용값에 따라 상부구조 거동에 대한 하부구조의 구속효과가 변경되고, RC연결구조에 발 생하는 축력의 크기가 변경되었다. 모든 매개변수에 서 교축방향 강성이 감소하여 교대의 유연한 거동이 발생하는 경우에 RC연결구조 축력이 작게 발생하는 것으로 나타났다.

    주요 영향인자의 분석을 위하여 Table 3의 기본 제원과 각 영향인자별 해석결과를 Fig. 21에 비교하 였다. RC연결구조 축력 변화에 영향이 큰 매개변수 는 교대높이, 흉벽높이, 말뚝열수, 강관말뚝 제원, 지 반강성 순으로 나타났다. 교대높이, 흉벽높이와 말뚝 열수가 거동에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으 며, 이에 비해 상대적으로 강관말뚝 제원과 지반강 성은 영향이 작은 것으로 나타났다. 이는 거동시 흉 벽 및 교대벽체에서 주로 변위가 발생하며 기초부는 상대적으로 변위가 미소하여 RC연결구조의 축력에 영향을 미치는 정도가 다른 것으로 판단된다.

    4. 결 론

    본 연구에서는 RC연결구조로 신축이음장치를 대체하 여 기존 교량을 무조인트 교량화시키는 흉벽 일체식 교대 교량의 거동 평가를 위하여 매개변수 해석을 수 행하였다. 이를 위해 먼저, 흉벽 일체식 교대 교량의 수치해석 모델 적정성을 검증하였다. 그리고 매개변수 해석을 수행하여 직접기초 교대와 말뚝기초 교대를 가 지는 흉벽 일체식 교대 교량의 거동을 분석하였다. 이 와 같은 연구를 통해 다음과 같은 결론을 도출하였다.

    • (1) 해석 모델링 적정성 검토결과, 3D-P 모델과 3D-S 모델은 연장 증가에 따른 하부구조의 유연한 거동과 사각 증가에 따른 거동특성을 적절하게 모사하는 것으로 나타났으나, 3D-F 모델과 3D-F-P 모델은 이를 적절하게 모사하 지 못하는 것으로 나타났다. 따라서, 직교나 경향분석을 위한 해석 모델은 3D-F 등 간략 화 모델 적용이 가능하나, 사교나 상세 거동 분석을 위한 해석 모델은 3D-S 등 상세 모델 적용이 필요한 것으로 판단된다.

    • (2) 직접기초 교대의 매개변수 해석결과, 교량 연 장과 기초 길이가 증가할수록 기초의 휨모멘 트가 증가하고 교대 높이가 감소할수록 기초 의 휨모멘트가 증가하는 것으로 나타났다. 이 는 지반과 구조물 강성이 증가할수록 변형이 구속되어 기초에 휨모멘트가 과도하게 발생 하는 것으로 판단된다.

    • (3) 말뚝기초 교대의 매개변수 해석결과, 교대 높 이와 흉벽 높이가 감소할수록 RC연결부 축력 이 증가하고, 강관말뚝 제원 및 열수와 지반 강성이 증가할수록 RC연결부 축력은 증가하 는 것으로 나타났다. 이는 매개변수 변화로 교축방향 강성이 증가하여 하부구조의 변형 이 구속되는 경우 RC연결구조 축력이 증가하 는 것으로 판단된다.

    • (4) 말뚝기초 교대의 주요 영향인자의 검토결과, RC연결구조 축력 변화에 영향이 큰 매개변 수는 교대높이, 흉벽높이, 말뚝열수, 말뚝강 성, 지반강성 순으로 평가되었다. 이는 거동 시 흉벽 및 교대벽체에서 주로 변형이 발생 하며 기초부는 상대적으로 변형이 미소하여 RC연결구조의 축력에 영향을 미치는 정도가 다른 것으로 판단된다.

    국내에서 2016년 처음으로 적용된 흉벽 일체식 교대 교량은 현재 확대적용을 위한 연구가 진행중이 며 설계기준과 시공지침 등의 기준제시가 필요한 상 황이다. 본 연구결과가 향후 관련기준 및 추가적 연 구에 있어 기초 자료로 활용될 것으로 판단된다.

    Figure

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    The Behaviour of Jointless Bridge with RC Connection
    KOSACS-11-2-31_F2.gif
    Schematic of RC Connection
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    Cross Section of Superstructure
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    2D-Frame Model
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    Analysis Models
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    Bridge Specifications
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    Moment at Parapet Bottom by Bridge Length
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    Moment at Parapet Bottom by Bridge Skew
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    Moment of Footing, N=50
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    Moment of Footing, N=∞
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    Nominal Moment of Footing (fck =24MPa, fy =24MPa, cover 100mm, spacing 125mm)
    KOSACS-11-2-31_F12.gif
    Specification by Abutment Height
    KOSACS-11-2-31_F13.gif
    Axial Force of RC Connection by Abutment Height
    KOSACS-11-2-31_F14.gif
    Specification by Parapet Height
    KOSACS-11-2-31_F15.gif
    Axial Force of RC Connection by Parapet Height
    KOSACS-11-2-31_F16.gif
    Specification by Steel Pile
    KOSACS-11-2-31_F17.gif
    Axial Force of RC Connection by Steel Pile
    KOSACS-11-2-31_F18.gif
    Specification by Rows of Pile
    KOSACS-11-2-31_F19.gif
    Axial Force of RC Connection by Rows of Pile
    KOSACS-11-2-31_F20.gif
    Axial Force of RC Connection by Soil Stiffness
    KOSACS-11-2-31_F21.gif
    Axial Force of RC Connection by Parameter

    Table

    Classification of Analysis Model
    Bridge Specification of Direct Foundation
    Bridge Specification of Pile Foundation

    Reference

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