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ISSN : 2093-5145(Print)
ISSN : 2288-0232(Online)
Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures Vol.12 No.2 pp.33-40
DOI : https://doi.org/10.11004/kosacs.2021.12.2.033

Long-term Behavior of the Jointless Bridge with Reinforced Concrete Connection by Field Measurement

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 2021년 05월 31일까지 학회로 보내주시면 2021년 06월호에 토론결과를 게재하겠습니다.


Corresponding author: Lee, Young-Cheon 77, Hyeoksin 8-ro, Gimcheon-si, Gyeongsangbuk-do, Korea Tel: +82-54-811-3102, Fax: +82-54-811-3109 E-mail: lyc@ex.co.kr
January 22, 2021 February 26, 2021 March 10, 2021

Abstract


In this study, field measurement was conducted to check the long-term behavior of the bridge with the RC connection. First, a thermometer, displacement sensor, and strain gauge were installed, and field measurement was conducted for three and a half years. As a result of displacement measurement, the contraction displacement was found to be larger than the expansion displacement owing to the effect of the backfill pressure of the parapet at the same temperature change. Moreover, the superstructure displacement was larger than the substructure displacement because of the effect of the stiffness of the substructure. As a results of strain measurement, the stress of reinforcement was caused by repetition of compressive stress and tensile stress according to the temperature change.



현장계측을 통한 RC연결구조 무조인트화 교량의 장기 거동

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

초록


이 연구에서는 RC 연결구조를 갖는 교량의 장기거동을 확인하기 위한 현장조사를 수행한다. 우선, 온도계 센서, 변위 센서, 변형률게이지를 설치하고, 3년 6개월동안 현장계측을 수행하였다. 현장계측 결과, 수축변위는 동일한 온도변화에서 흉벽에 작용하는 뒷채움제의 토압의 영향으로 인해 신장변위보다 크게 나타났다. 또한, 상부구조 변위는 하부구조의 강성의 영향으로 인해 하부구조보다 크게 나타났다. 변형률 측정 결과, 보강재의 응력은 온도변화에 따른 압축응력과 인장응력의 반복이 원인인 것으로 나타났다.



    1. 서 론

    1968년 첫 고속도로인 경인고속도로 개통 이후 국내 고속도로는 50년의 역사 속에서, 대한민국 물류네트 워크의 중추적인 역할을 담당하며 경제발전에 기여 하여 왔다(Choi et al., 2018). 최근 교량 시설물의 공 용년수가 증가하면서 유지관리를 위한 노력이 증가 하고 있다. 일반 교량에서 주요한 유지관리 대상은 교량받침과 기계적 신축이음장치이다. 특히, 신축이 음장치는 공용중 차량 충격에 자체 파손과 누수 및 염화물질과 같은 오염물질이 신축유간을 통하여 하 부로 내려와 교량받침 및 하부구조물을 손상시켜 결 국 교량의 내구성을 저하시킨다. 이러한 문제점을 해소하기 위한 근원적인 대책으로 교량 상 신축이음 장치를 배제한 무조인트 교량(Jointless Bridge)에 대 한 연구가 지속적으로 진행되어 왔다.

    신설교량에서 신축이음장치나 교량받침을 설치하 지 않는 일체식 교대 교량은 1930년대 미국에서 건 설되기 시작하여, 현재 미국 각주의 도로교통국에서 는 교량계획 시 일체식 교대 교량을 최우선으로 적 용하도록 하였다. 국내에서는 2001년 실용화 연구로 서 한국도로공사에서 대전∼통영 간 고속도로 건설 공사에 최초로 PSC I 거더를 적용한 무조인트 교량 을 건설하였다. 이후, 일체식 교대 교량의 거동에 대 한 연구(Nam and Park, 2007;Park and Nam, 2007;Kim, 2011)와 반일체식 교대 교량 연구(Park et al., 2014;Park et al., 2016)가 수행되었다.

    2000년 이후 공용중인 조인트 교량(Joint Bridge) 을 무조인트 교량화하는 다양한 연구가 진행되어 왔 다. 일본에서 2008년 교량의 신축이음장치를 철근콘 크리트 구조로 연결하는 RC(Reinforced Concrete) 연 결구조 무조인트화 공법을 최초로 도입하였다. 이후 RC연결조인트의 적용에 대한 세부조건 등 다수의 개선안이 제시되었다(Central Nippon Expressway Company Ltd., 2011;Ishikawa, 2013). 국내에서 2016년 한국도 로공사는 기초연구와 시험시공을 통하여 국내에 최 초로 RC연결구조 무조인트화 교량을 도입하였고 (Korea Expressway Corp., 2016), 2019년 해석적 방법에 기초한 RC연결구조 무조인트화 교량의 거동과 적용 성에 대한 연구가 수행되었다(Lee and Jang, 2020). 현재까지 RC연결구조 무조인트화 교량에 대한 연구 는 해석적 방법에 기반하여 진행해 오고 있으며, 공 용중인 교량에 대한 현장계측을 통한 거동 확인이 부족한 상황이다.

    따라서 본 연구에서는 RC연결구조 무조인트화 교량에 대하여 장기계측을 수행하여 거동 분석에 관 한 연구를 수행하였다. 먼저, 공용중 RC연결구조 무 조인트화 교량에 온도계, 변위계 및 변형률계를 설 치하였고, 3년 7개월의 계측 결과를 통하여 현장 계 측을 통한 장기거동을 분석하였다.

    2. RC연결구조 무조인트화 교량의 거동 개요

    일반 조인트 교량에서 온도 변화로 발생하는 상부구 조의 신축거동은 신축이음장치와 신축유간에서 해소 하게 된다. RC연결구조 무조인트화 공법은 Fig. 1 및 Fig. 2와 같이 신축이음장치와 신축유간을 철근과 콘 크리트 구조로 형성한 RC연결구조로 대체하여 기존 교량을 무조인트화시킨다. 온도 변화로 발생하는 상 부구조의 신축거동은 하부구조의 변형으로 수용함으 로써 신축이음장치에서 발생하는 유지관리 문제를 근본적으로 해소하게 된다.

    RC연결구조 무조인트화 교량의 상부구조 신축거 동은 하부구조 거동에 영향을 미치게 된다. 이 때 상부구조 거동과 하부구조 거동을 연결하는 RC연결 구조는 신축량과 하부구조 강성에 따라 압축과 인장 이 발생하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 현장계측 을 수행하여 RC연결구조 무조인트화 교량의 거동과 RC 연결구조 철근응력에 대한 현장계측을 수행하였다.

    3. RC연결구조 무조인트화 교량 현장 계측

    3.1 대상 교량

    현장 계측 대상교량은 동해고속도로상에 위치한 RC 연결구조 무조인트화 교량으로, 대상교량 제원은 Fig. 3과 같다. 대상교량의 상부구조 형식은 PSC I 거더로서, 교량연장은 단경간 30m이고 교량 사각은 0°이다. 현장 계측 대상교량은 주문진 방향 상행선으 로, 교량 폭원은 11.825m이고 5개의 PSC I형 거더로 구성되어 있다.

    시종점 교대 높이는 8m이고, 직경 508mm와 두께 9mm의 강관말뚝을 적용한 말뚝기초 형식으로, 3열 배치로 이루어져 있다. 대상교량은 2004년 일반 조 인트 형식의 교량으로 준공되어 공용중 2016년 7월 RC연결구조 무조인트화 교량으로 시공하였다.

    3.2 계측 계획 및 방법

    RC연결구조 무조인트화 교량의 거동은 온도 변화에 따라 수축과 신장 변위가 발생하게 된다. 기존 교량 에서 독립되어 거동하는 상부구조와 하부구조가 RC 연결구조로 연결되어, 온도 변화에 따른 상부구조의 신장과 수축 거동이 하부구조와 일체로 나타나게 된 다. 따라서, 온도 변화에 따른 상부구조와 하부구조 의 거동 확인이 중요하다고 판단된다. 이에, 본 연구 에서는 온도 변화량, 상부구조와 하부구조의 변위 및 RC연결구조 철근의 변형률을 계측하였다. 대상교 량의 계측기 설치 위치는 Fig 4에 나타내었다.

    Fig. 4와 같이, 대기온도와 상부구조 내부온도 측 정을 위한 온도계를 설치하였고, 교량의 신축변위를 계측하기 위하여 변위계를 설치하였다. 또한, RC연 결구조의 철근 응력을 계측하기 위하여 변형률계를 설치하였다. Fig. 4에서 변형률계의 기호에 대한 첫 번째 첨자는 계측기 설치위치, 두 번째 첨자는 계측 데이터 종류 그리고 마지막 첨자는 계측위치를 나타 낸다. 계측기 설치위치 기호 A1과 A2는 각각 시점부 와 종점부를 의미하고, 계측데이터 기호 T, D와 S는 각각 온도, 변위와 변형률을 의미한다. 게이지 기호 A1-D-01은 시점부 변위계 1번 위치를 의미한다. 계 측 대상교량의 경우 현재 차량통행중인 교량을 RC 연결구조 무조인트화 교량으로 변경하여 시공한 것 으로 계측 및 게이지 설치위치에 제한이 있었으며, 이러한 점을 고려하여 계측방법과 계측위치를 다음 과 같이 계획하였다.

    3.2.1 온도계

    상부구조의 내부온도 계측을 위하여 Fig 4(a)와 같이, 시점부와 종점부의 RC연결구조 내부에 각각 2개씩 (A1-T-01&02, A2-T-01&02) 온도계를 설치하였다. 대 기온도 계측을 위하여 Fig. 4(b)와 같이, 시점교대 교량 받침부에 온도계(A1-T-03)를 설치하였다. 계측에 사용 한 온도계 센서는 전기저항식 써머커플(thermocouple) 로서 사양 및 제원은 Table 1과 같고, 대상교량 현장 에 설치한 온도계는 Fig. 5에 나타내었다.

    3.2.2 변위계

    RC연결구조 무조인트화 교량은 대기 온도 변화로 상부구조 신축거동이 발생하며, RC연결구조를 통하 여 하부구조와 일체로 거동하게 된다. 이를 확인하 고자 상부구조 변위와 하부구조 변위를 계측하도록 계획하였다. 상부구조 변위 측정을 위하여 Fig. 4와 같이, 시점교대와 종점교대의 날개벽 측면에 각각 1 개씩(A1-D-01, A2-D-01) 변위계를 설치하였다. 변위 계 설치 높이는 상부바닥판 높이로 계획하여 상부구 조 교축방향 변위를 측정하였다. 하부구조 변위 측 정을 위하여 Fig. 4(b)와 같이, 교대의 교량받침부에 레이저 변위계(A1-D-02)를 설치하였다. 시점 측에 레 이저 변위계를 위치하였고 종점교대에 타켓을 설치 하여, 하부구조 교축방향 변위를 측정하였다.

    상부구조 변위 계측에 사용한 변위계는 측정범위 25mm의 LVDT로서 사양 및 제원은 Table 2와 같고, 하부구조 변위 계측에 사용한 변위계는 레이져 거리 측정 장비로 사양 및 제원은 Table 3에 나타내었다. 대상교량 현장에 설치한 상부구조 변위와 하부구조 변위 계측을 위한 변위계는 각각 Fig. 6과 Fig. 7에 나타내었다.

    3.2.3 변형률계

    RC연결구조 무조인트 교량의 상부구조와 하부구조 는 RC연결구조로 연결되어 일체로 거동하게 되므로 계절적 대기 온도 변화에 따라 RC연결구조는 반복 적으로 응력이 발생하게 된다. 이를 확인하고자, RC 연결구조 철근에 변형률 게이지를 설치하였다. Fig. 4(a)와 같이 시점부 RC연결구조 철근에 6개소 (A1-S-01∼06)를 설치하였고, 종점 측 RC연결구조 철 근에 6개소(A2-S-01∼06)를 설치하여 변형률을 측정 하였다. 계측에 사용한 변형률계 센서는 접착식 스 트레인게이지 형식으로 사양 및 제원은 Table 4와 같고, 대상교량 현장에 설치한 변형률계는 Fig. 8에 나타내었다.

    3.3 계측 결과

    일반적인 교량은 대기 온도의 계절적인 상승과 하강 으로 인하여 반복적인 신장과 수축이 발생하고 신축 이음장치 유간에서 해소되어, 상부구조 거동이 하부 구조와 독립되어 발생한다. 이와는 상대적으로, RC 연결구조 무조인트화 교량은 상부구조 신축거동이 하부구조로 전달되어 교량의 변형으로 상부구조 변 위를 수용하게 된다. 따라서, 대상교량의 온도, 변위 와 변형률을 계측하고, 대기 온도 변화에 따른 RC연 결구조 무조인트화 교량의 거동을 평가하였다. 대상 교량의 계측은 2016년 7월부터 2019년 12월까지 3년 6개월간 수행하였으며, 계측빈도는 15분 간격으로 측정하였다.

    3.3.1 온도 계측 결과

    먼저, 상부구조 내부온도의 일 최고온도와 일 최저 온도 계측결과는 Fig. 9와 같이 나타났고, 대상교량 주변 대기온도의 일 최고온도와 일 최저온도 계측결 과는 Fig. 10과 같이 나타났다. Fig. 9와 Fig. 10에서, 계측 기간 동안 계절적 시간에 맞추어 온도 상승과 온도 하강이 내부온도와 대기온도에서 반복적으로 나타났다. Fig. 9(a)와 같이 시점 측 RC연결구조 내 부온도 계측결과는 최고 48.3℃에서 최저 –8.7℃로 나타났으며, Fig. 9(b)와 같이 종점 측 RC연결구조 내부온도 계측결과는 최고 44.2 에서 최저 –9.5℃로 나타났다. Fig. 10에서 대기온도 계측결과는 최고 38.1℃에서 최저–10.4℃로 나타났다. 내부온도와 대 기온도 계측결과에서, 최고 온도는 내부온도가 대기 온도보다 최대 10.2℃ 크게 나타났으며, 최저 온도는 대기온도가 0.9℃ 작게 나타났다. 이는 태양의 일사 를 직접적으로 받는 교량 상부에 위치한 RC연결구 조에서 여름철 최고 온도가 높게 나타난 것으로 판 단되며, 교량 하부 그늘진 곳에서 계측한 대기온도 가 겨울철 최저 온도가 낮게 나타난 것으로 판단된다.

    내부온도 4개소 계측결과에 대한 일평균 온도와 대기온도의 일평균 온도는 Fig. 11과 같이 나타났다. 일평균 내부온도는 최고 37.8℃에서 최저 –4.8℃로 나타났고, 일평균 대기온도는 최고 33.7℃에서 최저 7.0℃로 계측되었다. 계측 기간 동안 대상교량 주변 동해 기상대의 일평균 온도는 최고 35.8℃에서 최저 –12.4℃로 조사되었다. 온도 계측 결과는 내부온도 와 대기온도의 정확한 온도값을 확인하는 것이 아니 고, RC연결구조 무조인트화 교량의 거동 확인시 온 도 변화 양상을 활용하기 위한 것이다. 계측된 온도 변화 추이와 동해 기상대 온도를 비교한 결과, 본 연구에서 수행한 온도계측은 적절한 것으로 판단된다.

    3.3.2 변위 계측 결과

    RC연결구조 무조인트화 공법은 10년 이상 공용하여 건조추숙이 수렴된 교량에 적용하여 기존 신축이음 장치를 RC연결구조로 대체하고, 대기 온도 변화에 따른 상부구조 신축변위를 하부구조 변형으로 해소 한다. 따라서, 대기 온도 변화에 따른 상부구조와 하 부구조의 교축방향 변위를 계측하여 신축거동을 확 인하였다.

    일평균 대기 온도 변화에 따른 상부구조와 하부 구조의 일평균 교축방향 변위 결과는 Fig. 12와 Fig. 13에 나타내었고, 최대 신장변위와 최대 수축변위는 Table 5에 나타내었다. Fig. 12 및 Fig. 13과 같이, 상 부구조와 하부구조 변위는 계측 기간 동안 온도가 높아질수록 변위가 증가하고 온도가 내려갈수록 변 위가 감소하는 거동 경향이 반복하여 명확하게 나타 났다. 시점 측 상부구조 변위는 온도 상승 시 최대 신장변위가 0.655mm로 나타났으며, 온도 하강 시 최 대 수축변위가 3.545mm로 나타났다. 종점 측 상부구 조 변위는 온도 상승 시 최대 신장변위가 0.510mm 로 나타났으며, 온도 하강 시 최대 수축변위가 3.023mm로 나타났다. 시점 측 상부구조 변위와 종점 측 변위를 합한 상부구조 총 변위는 온도 상승 시 최대 신장변위가 1.165mm로 나타났고 온도 하강 시 최대 수축변위는 6.411mm로 나타났다. 계측결과와 같이, 상부구조 최대 수축변위는 최대 신장변위보다 550% 수준으로 크게 나타났다. 이는 대상교량의 RC 연결구조 무조인트화 시공 시기가 7월로 대기온도가 상승한 여름철에 시공함으로써, 계측 대상 교량의 신 축거동은 수축거동이 지배적인 양상으로 나타났다.

    하부구조 변위는 온도 상승 시 최대 신장변위가 0.637mm로 나타났으며, 온도 하강 시 최대 수축변위 가 3.563mm로 나타났다. 대기 온도 변화에 따라 하 부구조에서 신장과 수축 변위가 발생하였으며, 최대 신장 시 변위는 상부구조 변위의 54.6% 수준으로 나 타났으며, 최대 수축 시 변위는 상부구조 변위의 55.8% 수준으로 나타났다. 이는 대기 온도 변화로 발생한 상부구조 변위가 RC연결구조로 인해 하부구 조로 전달되고, 하부구조 강성으로 하부구조 변위가 감소하여 발생하는 거동 양상을 명확하게 나타내고 있다.

    계측 기간 동안 대상교량은 4번의 수축거동과 3번의 신장거동이 반복되어 나타났으며, 기간별 대기온도 변화량과 변위량은 Table 3에 나타내었다. 1차 수축 거동과 1차 신장 거동 시 대기온도 변화량은 각각 34.7℃와 3.48℃로 거의 동일하게 측정되었으나 수축 변위량은 5.799mm이고 신장변위량 4.658mm로 나타 나 수축 변위량이 24.5% 크게 발생하였다. 2차 수축 거동과 2차 신장 거동 시 대기온도 변화량은 각각 38.9℃와 40.7℃로 신장 시 온도 변화량이 크게 측정 되었으나 수축 변위량은 6.435mm이고, 신장변위량 5.821mm로 나타나 수축 변위량이 10.5% 크게 발생 하였다. 3차 수축거동과 3차 신장 거동 시 대기온도 변화량은 각각 35.4℃와 34.9℃로 신장 시 온도 변화 량이 크게 측정되었으나 수축 변위량은 5.555mm이 고 신장 변위량은 4.621mm로 나타나 수축 변위량이 20.2% 크게 발생하였다.

    대기 온도 변화에 따라 신장과 수축이 반복되면 서 수축거동이 신장거동보다 크게 발생하여, Fig. 12 의 상부구조 변위곡선이 우하향으로 나타났다. 무조 인트화 공법 적용 1년이 경과한 2017년 신장량과 수 축량은 2016년에 비하여 뚜렷하게 우하향으로 나타 났으며, 2018년부터는 전년도와 비슷하게 수렴된 변 위분포를 나타났다. 이와 같은 거동 양상은 온도 상 승에 따른 신장거동 발생 시 온도 변화량과 흉벽 배 면 뒤채움 토압의 영향으로 신장변위가 감소하여 나 타나고 온도 하강에 따른 수축거동 발생 시에는 흉 벽 배면 뒤채움 토압의 영향 없이 온도 변화량에 따 라 수축변위가 발생하여 나타난 결과로 판단된다. 본 연구에서 수행한 대기 온도 변화에 따른 변위 계 측결과는 RC연결구조 무조인트화 교량의 거동 양상 을 명확하게 나타내고 있다.

    3.3.3 변형률 계측 결과

    RC연결구조 무조인트화 교량에서 RC연결구조는 대 기온도 변화로 발생하는 상부구조의 신장과 수축에 따라서 압축응력과 인장응력이 반복적으로 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 대기온도 변화에 따른 RC연결구조 철근에 발생하는 응력 추이를 확인함으 로써, RC연결구조의 거동이 적절하게 발생하고 있는 지 확인하였다. 철근 응력은 RC연결구조 시공 시 철 근 표면에 게이지를 부착하여 얻은 변형률 값을 응 력으로 환산하여 산정하였다. 계측 시 적용한 변형 률 게이지는 철근표면에 노출하여 접착제로 부착하 는 형식의 접착식 게이지를 사용하였다. 이에 초기 접착이 잘 이루어지지 않은 경우나 초기 수화열 영 향 및 접착제 경화 등 변형률계 자료의 신뢰성이 감 소하는 많은 요소가 발생하였다. 따라서 변형률 게 이지에 대한 분석은 대기온도 변화에 따라 RC연결 구조 철근에서 발생하는 압축응력과 인장응력의 정 량적 분석은 배제하고 온도 변화에 따른 응력 추이 를 분석하였다.

    계측결과로부터 대기온도 변화에 따른 RC연결구 조 철근 응력을 Fig. 14에 나타내었다. Fig. 14에서 온도 변화는 일평균 온도이며 철근응력은 일평균 응 력으로 적용하였다. 계측 기간 동안 대기온도가 상 승하고 하강함에 따라 RC연결구조 철근응력은 인장 과 압축이 반복하여 발생하였다. 시점 측 RC연결구 조 철근은 최대인장응력 56.5MPa에서 최대 압축응력 29.9MPa로 나타났고 종점 측 RC연결구조 철근은 최 대 인장응력 46.7MPa에서 최대 압축응력 27.1MPa로 발생하였다. 이와 같은 계측 결과는 대기 온도 변화 에 따라 RC연결구조 무조인트화 교량의 상부구조에 서 수축과 신장이 발생하고, 상부구조 거동이 하부 구조로 전달되는 RC연결구조에서 신장 시 압축력이 발생하고 수축이 인장력이 발생하는 거동 양상을 명 확하게 나타내고 있다.

    4. 결 론

    본 연구에서는 신축이음장치를 RC연결구조로 대체 하여, 기존 교량을 무조인트화 시키는 RC연결구조 무조인트화 교량의 거동을 확인하고자 현장계측을 수행하였다. 이를 위해 공용중 RC연결구조 무조인트 화 교량에 온도계, 변위계와 변형률계를 설치하여 2016년 7월부터 2019년 12월까지 3년 7개월 동안 장 기계측을 수행하였다. 계측 결과로부터 온도 변화에 따른 변위와 온도 변화에 따른 RC연결구조 철근 응 력을 분석하였다. 이와 같은 연구를 통해 다음과 같 은 결론을 도출하였다.

    • (1) 온도계측 결과, 일 최고온도는 여름철 태양의 일사를 직접적으로 받는 RC연결구조에서 대 기온도보다 10.2℃ 높게 나타났으며, 일 최저 온도는 겨울철 교량 하부 그늘진 곳에서 계 측한 대기온도에서 RC연결구조 보다 0.9℃ 낮게 나타났다.

    • (2) 온도계측 결과, RC연결구조 일평균 온도는 최고 37.8℃에서 최저 –4.8℃로, 일평균 대 기온도는 최고 33.7℃에서 최저 7.0℃로 나타 났다. 계측 기간 동안 대상교량 주변 동해 기상대의 일평균 온도는 최고 35.8℃에서 최 저 –12.4℃로서, RC연결구조 무조인트화 거 동 양상을 분석하기 위한 온도계측 결과로서 적절한 것으로 판단된다.

    • (3) 변위계측 결과, 상부구조 교축방향 총 변위는 온도 상승 시 최대 신장변위가 1.165mm로 나 타났고 온도 하강 시 최대 수축변위는 6.411mm로 나타났다. 상부구조 최대 수축변 위가 최대 신장변위보다 550% 수준으로 크게 나타났다. 이는 RC연결구조 무조인트화 시공 시기가 7월로 대기온도가 상승한 여름철에 시공함으로써, 대상교량의 신축거동은 수축거 동이 지배적인 양상으로 나타내고 있다.

    • (4) 하부구조 계측결과, 최대 신장변위와 최대 수 축변위가 각각 0.637mm와 3.563mm로 발생하 여 상부구조 변위의 54.6%와 55.8% 수준으로 나타났다. 이는 대기 온도 변화로 발생한 상 부구조 변위가 RC연결구조를 통해 하부구조 로 전달되고, 하부구조 강성으로 하부구조 변 위가 감소하여 발생하는 거동 양상을 명확하 게 나타내고 있다.

    • (5) 계측 기간 동안 신장과 수축거동이 3번 반복 되었고, 거동 양상은 신장 변화량은 감소하고 수축 변화량은 증가하는 경향이 나타나 대기 온도 변화에 따른 변위곡선이 우하향으로 나 타났다. 온도 상승에 따른 신장거동 발생 시 흉벽 배면 뒤채움 토압의 영향으로 신장변위 가 감소하여 나타나고 온도 하강에 따른 수 축거동 발생 시에는 뒤채움 토압의 영향 없 이 수축변위가 발생하여 나타난 결과이다. 이 는 대기온도 변화에 따른 RC연결구조 무조 인트화 교량의 거동 양상을 명확하게 나타내 고 있다.

    • (6) RC연결구조의 철근응력 계측결과, 시점 측 철근과 종점 측 철근에서 대기온도 상승 시 최대 압축응력 29.9MPa와 대기온도 하강 시 최대 인장응력 56.5MPa 수준으로 반복하여 나타났다. 이는 대기 온도 변화에 따라 RC연 결구조 무조인트화 교량의 상부구조에서 수 축과 신장이 발생하고, 상부구조 거동이 하부 구조로 전달되는 RC연결구조에서 신장 시 압 축력이 발생하고 수축이 인장력이 발생하는 거동 양상을 명확하게 나타내고 있다.

    2016년 국내 도입되기 시작한 RC연결구조 무조 인트화 교량은 현장 적용을 위한 설계와 시공이 점 차 확대되고 있다. 그동안의 RC연결구조 무조인트화 교량은 해석적 연구를 바탕으로 적용해온 상황에서, 본 연구는 현장 계측을 수행하여 RC연결구조 무조 인트화 교량의 거동을 확인하였다. 본 연구는 사각 이 없는 직교에 대한 거동 연구로서, 향후 사각이 있는 사교에 대한 계측을 통하여 거동을 확인하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

    Figure

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    The Behaviour of Jointless Bridge with RC Connection
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    Schematic of RC Connection
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    The Specification of Measuring Bridge
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    The Plan of Field Measurement
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    Installation of Thermometer
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    Installation of LVDT at the Superstructure
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    Installation of Lazer Sensor at the Substructure
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    Installation of Strain Gauge
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    Daily Maximum and Minimum Temperature of Superstructure
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    Daily Maximum and Minimum Ambient Temperature
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    Daily Mean Temperature
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    Displacement of Superstructure
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    Displacement of Substructure
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    Steel Stress of RC Connection

    Table

    Specifications of Thermometer Sensor
    Specifications of Superstructure Displacement Sensor
    Specifications of Substructure Displacement Sensor
    Specifications of Strain Gauge
    Daily Mean Maximum Displacement
    Temperature Change and Displacement for Each Period

    Reference

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