경전철 고가구조물의 스트럿-타이 보강 기초에 대한 유한요소해석 기반 설계기법 연구

초록

도심지에 건설되는 경전철 고가구조물 특성상 공사중 장기간 도로 잠식에 따른 교통혼잡이 야기되는 관계로이를 최소화하기 위해 공기 단축이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 기초 두께 최소화를 통해 굴착 심도를 줄일 수 있는 스트럿-타이(strut-tie) 보강재를 이용한 교량 하부 기초 및 최적 설계법을 개발하고 설계 검증을 수행하였다. 기존의휨 이론에 의한 일반 기초설계와 스트럿-타이 설계법에 의한 보강 기초를 비교한 결과 스트럿-타이 보강재를 이용한 기초는 일반 기초 대비 두께를 약 20% 줄일 수 있는 것으로 확인되었다. 그리고 실제 거동을 근사하게 묘사 가능한 유한 요소해석 기반의 스트럿-타이 보강재의 최적 설계안을 제안하고, 기존의 스트럿-타이 설계법과 비교하여 물량 절감 수준을 평가하였다. 분석 결과 기존 스트럿-타이 설계법 대비 보강재 두께를 20% 저감할 수 있는 것으로 나타났다.

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