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Summary
목차
제1장 연구개발과제의 개요 14
제1절 연구개발 목적 14
1. 최종 목표 15
2. 최종목표의 성격 16
3. 최종목표 설정 근거 17
제2절 연구개발의 필요성 18
1. 기술적 측면 18
2. 경제·산업적 측면 18
3. 사회·문화적 측면 18
제3절 연구개발 범위 20
제2장 국내외 기술 개발 현황 21
제1절 강박스거더 선호도 및 국내시장 적용 동향 21
1. 국내 강교량 설계감소 요인분석 및 대응방안 수립에 관한 연구 21
2. 강교 선호도 설문조사 23
제2절 선호도 및 적용동향 분석결과 및 연구 필요성 24
제3절 관련 분야의 국내외 연구동향 및 학술적 성과 25
1. 국가 연구개발사업 유사연구 실적 25
2. 관련분야의 국내외 연구동향 및 학술적 흐름 분석 25
제4절 국내외 관련 기술 특허 동향 25
제5절 국내외 시장분석 및 산업동향 26
1. 국내 현황 26
2. 국외 현황 26
제6절 종합결론 28
1. SWOT 분석 28
2. 본 연구과제의 우수성 28
제3장 연구 수행 내용 및 성과 30
제1절 최적파형형식 개발 30
1. 서론 30
2. 유한요소해석 연구 30
3. 실험연구 53
제2절 파형강판이 적용된 차세대 강박스거더 구조시스템 개발 79
1. 서론 79
2. 해석연구 79
3. 실험연구 97
제3절 절곡판 거더의 경제성 분석 120
1. 공사비 검토 개요 120
2. 강박스거더 공사비 구성 분석 120
3. 플랜지 형상별 제작비 비교 122
제4장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 131
제1절 연구 목표치 대비 실적치 131
제2절 연구개발 수행진도율 및 목표의 달성도 132
1. 연구개발 수행 진도율 132
2. 연구개발 목표의 달성도 133
제3절 관련분야에의 기여도 134
제5장 연구개발성과의 활용계획 136
제6장 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 136
제7장 연구개발성과의 보안등급 137
제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 137
제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 137
제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 137
제11장 참고 문헌 138
붙임 1. 절곡강판 강합성 박스거더교 구조계산서 141
붙임 2. 절곡강판 강합성 박스거더교 설계도 414
표 1. 해석모델 경계조건(fixed : 0, free : 1) 31
표 2. 해석모델 경계조건 37
표 3. 모델별 극한하중 71
표 4. 실험체 모델명 99
표 5. 모델별 극한하중 117
표 6. 강가더의 경간장별 공사비 구성 121
표 8. 하부플랜지 형상별 제작비 산정(하부플랜지 T＝10mm, L＝12.0m) 124
표 9. 하부플랜지 형상별 제작비 산정(하부플랜지 T＝15mm, L＝12.0m) 125
표 10. 하부플랜지 형상별 제작비 산정(하부플랜지 T＝20mm, L＝12.0m) 126
표 11. 하부플랜지 형상별 제작비 산정(하부플랜지 T＝25mm, L＝12.0m) 127
표 12. 하부플랜지 형상별 제작비 산정(하부플랜지 T＝30mm, L＝12.0m) 128
표 13. 하부플랜지 형상별 제작비 산정(하부플랜지 T＝35mm, L＝12.0m) 129
표 14. 하부플랜지 형상별 제작비 산정 결과 비교 130
그림 1. 연구 흐름도 14
그림 2. 개발된 차세대 강박스거더 단면 예시 14
그림 3. 최종목표의 성격 16
그림 4. 연차별 연구내용 17
그림 5. 차세대 강박스거더 구조시스템 개발 필요성 19
그림 6. 강박스거더 교량의 점유율 21
그림 7. 강교량의 선호도가 하락하는 주요 원인 22
그림 8. 강교량의 경쟁력 향상을 위한 방법 22
그림 9. 강교량 선호도가 하락하는 이유 23
그림 10. 강교량(강박스거더교량)을 적용하는 이유 23
그림 11. Strut method 26
그림 12. Panel method 27
그림 13. waved 파형강판 형상 30
그림 14. Single-waved type의 해석모델 형상 31
그림 15. Double-waved type의 해석모델 형상 31
그림 16. 해석결과 32
그림 17. Single-waved type의 좌굴형상 33
그림 18. Double-waved type의 좌굴형상 33
그림 19. 절곡각도와 좌굴강도 관계 34
그림 20. 절곡기계 단면 형상 35
그림 21. Bended type 형상 36
그림 22. Bended type 단면 형상 36
그림 23. Single-bended type 모델의 해석모델 형상 37
그림 24. Double-bended type 모델의 해석모델 형상 37
그림 25. Single-bended type, 형상비 1 해석결과 38
그림 26. Single-bended type, 형상비 2 해석결과 38
그림 27. Single-bended type, 형상비 3 해석결과 39
그림 28. Single-bended type, 형상비 4 해석결과 39
그림 29. Single-bended type, 형상비 5 해석결과 40
그림 30. Single-bended type, 형상비 6 해석결과 40
그림 31. Double-bended type, 형상비 1 해석결과 41
그림 32. Double-bended type, 형상비 2 해석결과 41
그림 33. Double-bended type, 형상비 3 해석결과 42
그림 34. Double-bended type, 형상비 4 해석결과 42
그림 35. Double-bended type, 형상비 5 해석결과 43
그림 36. Double-bended type, 형상비 6 해석결과 43
그림 37. Single-bended type 해설결과(형상비 1~6) 44
그림 38. Double-bended type 해설결과(형상비 1~6) 44
그림 39. 수정된 판의 형상 Single-bended type 45
그림 40. 수정된 판의 형상 Double-bended type 45
그림 41. Single-bended type 폭 / 두께 비 별 좌굴강도 47
그림 42. Double-bended type 폭 / 두께 비 별 좌굴강도 48
그림 43. 해석결과 vs. 평가식(Single-bended type) 51
그림 44. 해석결과 vs. 평가식(Double-bended type) 52
그림 45. 절곡각도 및 판 폭 / 두께 비 선택 53
그림 46. 4점 재하 하중조건 55
그림 47. S-1 형상 56
그림 48. S-3 형상 56
그림 49. D-1 형상 57
그림 50. D-3 형상 57
그림 51. 보강재 설계시트(1) 59
그림 52. 보강재 설계시트(2) 60
그림 53. 보강재 설계시트(3) 61
그림 54. S-1 도면 62
그림 55. S-3 도면 63
그림 56. D-1 도면 64
그림 57. D-3 도면 65
그림 58. S-3 가력부 받침 66
그림 59. S-3 가력부 받침 66
그림 60. 좌굴해석 결과 67
그림 61. 비선형 극한해석 결과 68
그림 62. 실험체 거치전경(S-1) 69
그림 63. 실험체 거치전경(S-3) 69
그림 64. 실험체 거치전경(D-1) 70
그림 65. 실험체 거치전경(D-3) 70
그림 66. 실험결과 하중-변위 곡선 71
그림 67. 해석결과 vs. 실험결과 72
그림 68. S-1 모델 가력도 73
그림 69. S-1 모델 파괴형상 73
그림 70. D-1 모델 가력도 73
그림 71. D-1 모델 파괴 형상 74
그림 72. D-3 모델 가력도 74
그림 73. 지그 slip 발생으로 실험 중단된 형상 74
그림 74. S-1 형상 75
그림 75. S-3 형상 75
그림 76. D-1 형상 76
그림 77. D-3 형상 76
그림 78. 가력조건 고려한 해석결과 vs. 실험결과 vs. 이론값 77
그림 79. 가력부 다이아프램 보강재 배치도 78
그림 80. 단면별 받침배치 형상 79
그림 81. Double-bended 받침 배치 예 80
그림 82. 받침배치 타입 80
그림 83. 받침 타입별 해석모델 형상 81
그림 84. 받침 타입별 해석 결과 82
그림 85. 파괴형상 및 항복영역(Model 1) 83
그림 86. 파괴형상 및 항복영역(Model 2, 최대하중 도달 시) 83
그림 87. 파괴형상 및 항복영역(Model 3) 84
그림 88. 가력부 플랜지 보강 타입 85
그림 89. 보강타입별 해석결과(Model 1) 86
그림 90. 보강타입별 해석결과(Model 2) 87
그림 91. 보강타입별 해석결과(Model 3) 88
그림 92. 파괴형상 및 항복영역(Model 1-1) 89
그림 93. 파괴형상 및 항복영역(Model 1-2) 89
그림 94. 파괴형상 및 항복영역(Model 2-1) 90
그림 95. 파괴형상 및 항복영역(Model 2-2) 90
그림 96. 파괴형상 및 항복영역(Model 3-1) 91
그림 97. 파괴형상 및 항복영역(Model 3-2) 91
그림 98. 파괴형상 1 92
그림 99. 파괴형상 2 92
그림 100. 받침 배치 타입 Model 4, Model 5 93
그림 101. 받침 배치 타입 Model 4C, Model 5C 93
그림 102. 해석결과(Model 4 & 4C) 94
그림 103. 해석결과(Model 5, 5C) 95
그림 104. Model 4, 4C, 5 & 5C 파괴형상 96
그림 105. 실험 예정 단면 97
그림 106. 연속교 실험 자유물체도 98
그림 107. 연속교 모델을 파괴하기 위한 소요길이 98
그림 108. 연속교의 부모멘트부 → 단순교 치환 99
그림 109. 압축플랜지 절곡각도 선정 100
그림 110. S-2ts, S-4ts 형상 102
그림 111. D-2ts, D-4ts 형상 102
그림 112. 복부판 보강재 설계(S-2ts, S-4ts) 104
그림 113. 하중재하점 보강재 설계(S-2ts, S-4ts) 105
그림 114. 지점 복부판 보강재 설계(S-2ts, S-4ts) 106
그림 115. 복부판 보강재 설계(D-2ts, D-4ts) 107
그림 116. 하중재하점 보강재 설계(D-2ts, D-4ts) 108
그림 117. 지점 복부판 보강재 설계(D-2ts, D-4ts) 109
그림 118. S-2ts 도면 110
그림 119. S-4ts 도면 111
그림 120. D-2ts 도면 112
그림 121. D-4ts 도면 113
그림 122. 좌굴해석 결과 114
그림 123. 비선형 극한해석 결과 115
그림 124. 실험체 거치전경(S-2ts, S-4ts) 116
그림 125. 실험체 거치전경(D-2ts, D-4ts) 116
그림 126. 실험결과 하중-변위 곡선 117
그림 127. 해석결과 vs. 실험결과 118
그림 128. 파괴 후 플랜지 형상(S-2ts) 119
그림 129. 파괴 후 플랜지 형상(D-2ts) 119
그림 130. 하부플랜지 형상 120
그림 131. 경간구성별 강박스거더 공사비 분석 대상교량 121
그림 132. 하부플랜지 형상별 상세 치수 123
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