단면형상변화에 따른 박스거더단면의 정적 공기력에 관한 실험적 연구
Experimental Study on the Aerodynamic Forces of Box-Girder Sections due to Change of Sectional Shapes
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초록
본 연구는 박스거더단면을 대상으로 정적공기력특성에 미치는 단면형상의 영향을 파악하기 위하여 변장비 B/D=2.5∼15범위에서 6종류의 기본단면을 채택하고 하부거더의 개수 및 브래킷 길이를 변화시킨 총 47개 단면에 대하여 영각 -8°∼+8° 범위에서 풍동실험을 통하여 정적공기력을 측정하였다. 그 결과를 요약하면, 전연박리류의 재부착여부에 따라 정적공기력계수는 확연한 차이를 나타냈으며, 브래킷부의 유무에 따라서도 공기력계수의 변화특성이 달라졌으며, 하부거더수의 변화는 공기력계수의 변화에 크게 영향을 미치지 않았다. 또, 영각 -5°～+5°범위에서 최대 항력계수는 1.5정도로 현행 기준치에 약간 밑도는 값으로 나타났으나, 양력계수는 최대값이 =0.95, 최소값은 -0.6 정도로 무시할 만큼 작은 값은 아니므로 향후 설계기준개정시 반영되어야 될 것으로 판단된다. 모멘트계수은 최대값 0.05, 최소값은 -0.29로서 의 타 계수에 비하여 미소한 값으로 나타났다.
Abstract
In this study, the aerodynamic force coefficients are investigated for box-girder sections with various sectional shapes through wind tunnel tests. As the experimental models, three types of box-girder section are selected such as single, two and three girder-sections. The aspect ratios of models are in the range of 2.5 to 15, where bracket length is changed. As the results of experiments, the reattachment of separating flow from leading edge is strongly affects on the characteristics of aerodynamic force coefficients. The maximum drag coefficient in the range of =-5°∼+5° is =1.5, which is lower than the reference value from Korean Bridge Design Specification. The maximum and minimum lift coefficient is appeared as 0.95 and -0.6, respectively. It is noted that the lift force is not so small to disregard. The gradients of aerodynamic force coefficients at attack angle =0° are also investigated for aeroelasticity analysis.
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