π형 강합성거더의 동적 내풍안정성 향상을 위한 실험적연구
Aerodynamic Improvement of π-Shaped Composite Girders with Extensioner
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초록
π형 단면은 장대교량에서 경제적인 대안으로서 보강거더의 단면형상으로 채택되고 있지만, 동적 내풍안정성에는 취약한 면을 보이고 있다. 본 연구에서는 π형 단면의 동적 내풍안정성을 향상시킬 방안으로 공기역학적 제진장치중 extensioner를 사용하여 비틀림 플러터 풍속의 향상을 도모하고, 가장 효과적인 extensioner의 단면비를 제안하고자 한다. 따라서 플러터를 발생시키기 위해서 등류조건에서만 실험을 실시하였으며, 변장비B/D=7.7～12.5를 가지는 총 6가지 기본단면에 9가지의 형상비를 갖는 extensioner를 모형으로 제작하여 실험을 실시하였다. 실험결과 변장비 B/D=7.7에서 가장 낮은 플러터 발생풍속을 보였으며, extensioner최적의 단면비는 =30°～40°, a/b=0.59～0.84일때 =12.8°～25°, b/B=0.08～0.12일 때 효과가 우수하였다.
Abstract
A π-shaped section has been widely adopted for a bridge type of long-span bridge due to the inherent economic excellence. However, π-shaped section exhibit the disadvantage when the aerodynamic stability is considered, in which the smaller value of torsional frequency is predominant than the other type section. In this paper, the extensioner is used to improve the aerodynamic stability of π-shaped section as the aerodynamic improvement devices. The test models of π-shaped section are fabricated with the 6 cases of the aspect ratio(B/D=7.7～12.5) and test models of extensioner section are fabricated with the 9 cases of the aspect ratio. The lowest occurrence wind velocity of torsional flutter occurred in the section with aspect ratio of B/D=7.7. The occurrence wind velocity of torsional flutter increased from 104% to 280%. According to the test results, the extensioner's section with effectiveness has been prove to be ranged in aspect ratio of =30°～40°, a/b=0.59～0.84 and =12.8°～25° in case of torsional flutter. In the test of the static aerodynamic coefficient, the drag force of π-shaped section with the extensioner decreased between 3.8%～22.5%.
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