표제지
Abstract
요약
목차
제1장 서론 12
1.1. 연구의 배경 및 목적 12
1.2. 연구의 동향 13
1.3. 연구 방법 및 범위 17
제2장 외부 강선 보강공법의 이론적 배경 18
2.1. 외부 강선 보강 개요 18
2.2. 외부 및 내부 프리스트레스 콘크리트 부재의 구조계 비교 19
2.2.1. 구조계의 특징 비교 19
2.2.2. 구조계산 19
2.3. 외부강선 보강공법의 장·단점 20
2.3.1. 장점 20
2.3.2. 단점 21
2.4. 외부 프리스트레스의 해석 개념 22
2.4.1. 외부 프리스트레스 도입전의 해석 이론 22
2.4.2. 외부 프리스트레스의 도입후 해석 이론 24
2.4.3. 외부 프리스트레스 보강 설계 이론 27
2.5. 외부 보강 강선의 형태 30
2.6. 정착단 및 새들부의 특성 33
2.6.1. 정착단의 특성 33
2.6.2. 새들부의 특성 33
2.7. 외부 보강 강선의 배치 35
2.8. 외부 강선 보강공법의 시공 순서 36
2.9. 내하력의 평가 과정 37
제3장 외부 강선 보강의 효과분석 실험 38
3.1. 교량 재하실험 개요 38
3.2. 교량 재하실험의 목적 38
3.3. 교량 재하실험의 구성 및 절차 39
3.4. 교량의 적용 41
3.4.1. 대상교량의 현황 및 제원 41
3.4.2. 대상 교량의 단면도 43
3.4.3. 재하실험 대상 경간 및 센서 부착 44
3.4.4. 재하 차량 45
3.4.5. 재하 방법 45
3.4.6. 보강방법 48
제4장 구조해석 및 실험결과 분석 49
4.1. 구조해석 49
4.1.1. 구조해석 개요 49
4.1.2. 구조해석 51
4.1.3. 검토 단면 52
4.1.4. 주형의 단면계수 산정 53
4.1.5. 하중 산정 58
4.1.6. 설계 모멘트 59
4.1.7. 휨 응력 (하중에 의한 응력, 프리스트레스력 제외) 62
4.1.8. 프리스트레스에 의한 응력 64
4.1.9. 안전성 및 내하력 평가 결과 72
4.1.10. 보강량 산정 73
4.1.11. 부재력 산정결과 78
4.2. 재하실험 결과 분석 79
4.2.1. 정적 재하실험 결과 분석 79
4.2.2. 동적 재하실험 결과 분석 82
4.2.3. 휨성능 분석 86
4.2.4. 전단 성능 분석 88
4.2.5. 동적 거동 분석 89
4.2.6. 구조해석 모델링 92
4.2.7. 재하차량에 의한 정적하중 해석 93
제5장 결론 95
참고문헌 97
표 2.1. 에폭시 코팅 강연선 종류 31
표 2.2. 시공 순서도 36
표 3.1. 대상 교량의 제원 42
표 3.2. 계측센서의 종류 44
표 3.3. 재하차량의 제원 및 중량 45
표 4.1. 대상교량의 구조해석 조건 51
표 4.2. 주형의 총 단면적 53
표 4.3. 주형의 순 단면적 54
표 4.4. PS강선을 고려한 환산 단면적 55
표 4.5. 내·외측주형의 환산 단면적 56
표 4.6. 주형의 단면계수 57
표 4.7. 하중단계별 중앙부 최대 휨모멘트 60
표 4.8. 최대 휨모멘트 61
표 4.9. 내·외측 주형의 부재력 및 축력 61
표 4.10. 외측주형의 휨 응력 62
표 4.11. 내측주형의 휨 응력 63
표 4.12. 합성 전 순 단면적 64
표 4.13. 강선의 긴장력 65
표 4.14. 합성 후 순 단면적 65
표 4.15. 정착장치에 따른 손실량 67
표 4.16. 외측주형의 휨응력 합계 71
표 4.17. 내측주형의 휨응력 합계 71
표 4.18. 단면 특성치 72
표 4.19. 휨응력 검토 결과 72
표 4.20. DB-24 설계하중 적용시 외측주형의 발생응력 76
표 4.21. DB-24 설계하중 적용시 내측주형의 발생응력 77
표 4.22. DB-24 설계하중 적용시 휨응력의 검토 78
표 4.23. 최대 처짐 비교 86
표 4.24. 주행속도별 실측 충격계수 산정(G1, G2, G3) 90
표 4.25. 외부 강선 보강전 구조해석 결과 비교 94
그림 2.1. 무보강 실험체 22
그림 2.2. 외부 프리스트레스 실험체 변형률과 응력 분포도 22
그림 2.3. 보강 실험체 변형률과 응력 분포도 24
그림 2.4. 균열 발생 전 단면 27
그림 2.5. 균열 발생 후 단면 28
그림 2.6. 인장강선 30
그림 2.7. 인장강선 단면 30
그림 2.8. 에폭시 코팅 강연선 31
그림 2.9. 아연도 강연선 32
그림 2.10. 폴리에틸렌 코팅 강연선 32
그림 2.11. 인양홀과 정착단 33
그림 2.12. 새들의 구성 33
그림 2.13. 새들의 단면 34
그림 2.14. 단순 거더교의 외부 강선 배치 형상 35
그림 2.15. 교량 내하력 평가 과정의 체계화 37
그림 3.1. 재하실험 절차 40
그림 3.2. 대상 교량의 전경 41
그림 3.3. 종단면도 및 평면도, 상부구조 횡단면도 43
그림 3.4. 계측센서 부착 위치 44
그림 3.5. 재하차량 제원 45
그림 3.6. 정적재하 실험시 트럭하중의 재하방법 46
그림 3.7. 교량 재하실험 모습 47
그림 3.8. 보강형식과 탄성패드 48
그림 4.1. 구조 해석 흐름도 50
그림 4.2. 대상교량의 구조검토 단면 52
그림 4.3. 주형 상세도 53
그림 4.4. 주형 자중 59
그림 4.5. 합성전 고정하중 60
그림 4.6. 내·외측 주형의 활하중 및 축력 61
그림 4.7. 강선길이의 산정 64
그림 4.8. PS 강선과 쉬스관 사이의 마찰 66
그림 4.9. 재하경우별 주형의 처짐 79
그림 4.10. Load Case 1의 변형률 81
그림 4.11. Load Case 2의 변형률 81
그림 4.12. Load Case 3의 변형률 81
그림 4.13. Load Case 4의 변형률 81
그림 4.14. 동적재하실험에 따른 보강방법별 내측주형 처짐 비교 83
그림 4.15. 동적재하실험에 따른 보강방법별 내측주형 변형률 비교 85
그림 4.16. 재하 경우별 하중분배계수 87
그림 4.17. 처짐 이력곡선 89
그림 4.18. G1, G2, G3의 주행속도별 충격계수 91
그림 4.19. 대상교량의 상부구조 거더 모델링 92
그림 4.20. 정적하중 재하 모델링 93
그림 4.21. 정적하중 재하시 최대 처짐 및 휨모멘트 94