단경간 및 다경간 PSC-I 교량의 바닥판 및 거더의 균열분포 예측
Prediction of Crack Distribution for the Deck and Girder of Single-Span and Multi-Span PSC-I Bridges
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
국내 고속도로 교량 중 가장 많은 비중을 차지하고 있는 PSC-I 거더교의 최근 10년간 정밀 안전진단 데이터의 상태등급을 분석한 결과41.3%가 C등급으로 나타났다. 노후화되는 교량이 증가함에 따라 선제적 관리가 중요시되고 있다. 바닥판과 거더는 손상 및 열화 발생 시 교체 주기가 길어 교량의 서비스 및 노후도에 미치는 영향이 매우 크다. 또한 신축이음과 교량받침 등의 장치 손상 발생 비율도 높아 교량 부재에 미치는영향에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 단경간 및 다경간 대표 PSC-I 거더 교량을 선정하여, 교량의 주요부재 및 부재 장치의단일손상과 바닥판의 열화가 결합된 이종손상 시나리오를 정의하였다. 이종손상이 발생한 경우 단일손상이 발생한 경우보다 균열 발생 면적이 증가하였으며, 단경간 교량의 경우 교량받침 손상으로 인해 거더 균열 분포가 크게 확산되었으며, 다경간 교량의 경우 신축이음 양면손상으로 인해바닥판의 균열분포가 크게 확산되었다. 이를 통해 교량 장치 손상이 발생하였을 때, 신속한 보수 및 교체가 이루어지지 않으면 손상 발생과 손상 확산으로 2차 피해를 유발할 수 있어, 바닥판 및 거더의 응답에 대한 지속적인 관찰과 대응이 필요할 것으로 판단된다.
Abstract
PSC-I girder bridges constitute the largest proportion among highway bridges in Korea. According to the precision safety diagnosis data for the past 10 years, approximately 41.3% of the PSC-I bridges have been graded as C. Furthermore, with the increase in the aging of bridges, preemptive management is becoming more important. Damage and deterioration to the deck and girder with a long replacement cylce can have considerable impacts on the service and deterioration of a bridge. In addition, the high rate of device damages, including expansion joints and bearings, necessitates an investigation into the influence of the device damage in the structural members of the bridge. Therefore, this study defined representative PSC-I girder bridges with single and multiple spans to evaluate heterogeneous damages that incorporate the damage of the bridge member and device with the deterioration of the deck. The heterogeneous damages increased a crack area ratio compared to the individual single damage. For the single-span bridge, the occurrence of bearing damage leads to the spread of crack distribution in the girder, and in the case of multi-span bridges, expansion joint damage leads to the spread of crack distribution in the deck. The research underscores that bridge devices, when damaged, can cause subsequent secondary damage due to improper repair and replacement, which emphasizes the need for continuous observation and responsive action to the damages of the main devices.
참고문헌 (13)
- Ministry of Land, Infrastructure and Transport, "Yearbook of Road Bridge and Tunnel Statistics", 9~15 (2022)
- 윤상귀, "의사정적재하시험을 이용한 PSC 거더교의 공용 내하력평가", 한국구조물진단유지관리공학회 논문집, 23(4), pp.53~60 (2019), 한국구조물진단유지관리공학회
- Ministry of Land, Infrastructure and Transport, "Guideline for Facility Safety and Maintenance", 25~29 (2020)
- 전준창, "고속도로 교량의 상태 분석에 근거한 점검 활동 개선에 관한 연구", 대한토목학회논문집(국문), 37(1), pp.19~28 (2017), 대한토목학회[DOI]
- 황윤국, "교량 안전등급 분석을 통한 유지관리전략 개선 방안 연구", 한국산학기술학회논문지, 22(3), pp.36~43 (2021), 한국산학기술학회[DOI]
- Park, C. H., "Deterioration Evaluation of Highway Bridges Considering Bridge Condition Ratings", Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 16(2), pp.132~136 (2012)
- Kim, H. S., "A study on the Detailed Design Guides of Durability for Bridge Members under De-icing Salts Environments", Korea Expressway Corporation Research Institute, pp.4~20 (2019)
- Improvement of Bridge Inspection System by Damage Analysis, "Korea Expressway Corporation", 37~41 (2013)
- Korea Expressway Corporation, "Optimum Design and Standardization of the PSC-I Girder Bridge", 4~8 (2005)
- Kang, S. G., "Watertightness Test Method for Expansion joint of Expressway Bridges", Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 16(2), pp.216~217 (2019)
- Hong, D. U., "Performance Evaluation of Friction Pendulum Bearing using Finit Element Analysis", Journal of Industrial Science and Technology Institut, 32(1), pp.41~46 (2018)
- Ministry of Land, Infrastructure and Transport, "Korean Highway Bridge Design Code(Limit State Design)", Korea Road and Transportation Association, 71~ (2016)
- "ACI Committee 318, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI-318) and Commentary (ACI318R-19)", American Concrete Institute, ~ (2019)