이동하중의 편측재하에 따른 단순교의 충격계수 및 응답계수 변화 분석
Investigation of Impact Factor and Response Factor of Simply Supported Bridges due to Eccentric Moving Loads
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초록
교량 내하력 추정을 위해 제안된 모델에서는 응답계수를 충격계수 응답스펙트럼을 활용하여 산정하고 있다. 이때 충격계수 응답스펙트럼은 오일러-베르누이 보 모델을 바탕으로 차량이동하중이 교량의 폭 방향으로 중앙부에 재하 된 조건으로 생성된 결과이다. 따라서 중앙부 차량재하가 아닌 편측 이동하중재하 시 충격계수와 응답계수의 변화를 분석해 볼 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 폭이 10m인 2차선단순교를 대상으로 이동하중해석을 실시하여 최대 충격계수와 응답계수 변화를 분석하였다. 수치해석 결과, 중앙부 재하조건 대비 편측 재하조건 적용 시 최대 정적 및 동적 변위 모두 증가하지만 동적변위 보다 정적변위의 증가량이 더 크기 때문에 충격계수는 오히려 감소하게 된다. 하지만 이러한 차이는 0.5%p 미만으로서 그 영향이 크지 않다. 그리고 응답계수의 경우, 편측 재하조건으로 인해 정적응답계수보다 동적응답계수에서 차이가 더 크게 나타나지만 편측 재하에 따른 오차율의 차이는 0.18%p 정도로 매우 작았다. 즉, 편측 이동하중재하가 응답계수에 미치는 영향은 거의 없으며, 응답계수 산정에 있어서 중앙부 이동하중재하 조건으로 생성된 충격계수 응답스펙트럼을 활용하여도 충분한 예측이 가능하다고 판단된다.
Abstract
The proposed model to predict the bridge load carrying capacity uses the impact response spectrum. The spectrum is based on Euler-Bernoullibeam and the center of the bridge width for the moving load location. Therefore, it is necessary to investigate the eccentric moving load effects on theimpact factor and response factor. For this, this study considers 10 m width and two-lane simply supported slab bridges and performs the moving loadanalysis to investigate the variations of peak impact factor and corresponding response factor. The numerical results show that the eccentric load increasesboth the static and dynamic displacements, but the impact factor is decreased since the incremental amount of static displacement is bigger than thatof dynamic displacement. However, the difference of the impact factors between the center and eccentric loadings is small showing less than 0.5%p. In the response factor, the eccentric loading increases both the static and dynamic response factors, compared to the center loading. The differenceof the response factor is only 0.18%p. It shows that the eccentric loading has very small effects on the response factor, thus the impact factor responsespectrum which is generated based on the center moving load can be used to determine the response factor.
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