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Graduate School of Ajou University
Department of Construction and Transportation Engineering
3. Theses(Master)
상로아치교의 설계 변수가 아치리브의 구조적 거동에 미치는 영향
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 한만엽 | - |
| dc.contributor.author | 이상민 | - |
| dc.date.accessioned | 2018-11-08T08:05:01Z | - |
| dc.date.available | 2018-11-08T08:05:01Z | - |
| dc.date.issued | 2013-08 | - |
| dc.identifier.other | 14787 | - |
| dc.identifier.uri | https://dspace.ajou.ac.kr/handle/2018.oak/10264 | - |
| dc.description | 학위논문(석사)아주대학교 일반대학원 :건설교통공학과,2013. 8 | - |
| dc.description.abstract | 경제성장에 따라 산업물량 수송 및 인간 복지생활 확대로 인해 사회 기반시설 확충이 이루어지고 있으며 이와 함께 도로의 건설이 급증하고 있다. 2000년부터 10년간 교량 총 연장이 120%, 총 개소 70%의 증가를 보이고 있다. 이에 따라 미적 아름다움과 구조적 효율성을 가지는 교량의 형식이 필요한 시점이다. 아치교는 그 주구조가 아치 또는 보강아치로 구성된 교량으로서 구조적으로 아치리브가 압축력, 전단력, 휨모멘트를 동시에 받고 있으나, 상당부분의 모멘트가 압축력으로 전환됨으로써, 모멘트의 크기가 줄어들기 때문에 역학적으로 유리한 교량이 될 수 있다. 하지만 국내 건설현황이 총 136개소 밖에 없으며 교량설계 방법 또한 일관성이 없어 아치교의 표준설계 기법에 대한 연구가 요망되고 있다. 아치교의 주 부재인 아치리브의 역학적 거동을 분석하기 위하여 고려해야 할 변수로는 라이즈비, 지점조건, 리브의 형상, 수직재의 간격을 선정하였다. 이 연구에서는 효율적인 아치리브 검토를 위하여 100m 경간 아치교의 라이즈비(f/l)를 1/2~1/10까지 적용하여 모델링하였다. 이 라이즈비는 도로교 설계기준에서 제시하는 콘크리트 아치교의 부정정력을 계산함에 있어서 고려해야 하는 라이즈비를 포함하는 범위이다. 지점조건은 콘크리트 아치교에 주로 적용되는 고정단으로 선정하였으며 아치리브의 형태로는 현수선, 포물선 및 원형 아치 모델링하여 리브에 발생하는 힘의 분포를 분석하였다. 아치리브의 라이즈비, 지점조건, 리브의 형상을 비교분석하여 결정한 후 아치기둥의 경간비를 적용하여 힘의 분포를 분석하였다. 강도설계법에서 계수하중이 작용하였을 때의 압축력, 휨모멘트 및 전단력을 비교한 결과 구조적 효율성이 높은 라이즈비, 리브형태 및 경간비는 현수선 형태, 라이즈비 1/4, 아치기둥 경간비 1/12.5가 아치리브에 힘의 분포를 효율적으로 전달하는 것으로 연구되었다. | - |
| dc.description.tableofcontents | 목 차 1. 서론 1 1.1 연구 배경 1 1.2 연구 목적 2 1.3 연구 내용 2 2. 이론적 배경 4 2.1 아치교 이론 및 종류 4 2.1.1 아치교의 역사 4 2.1.2 아치교의 정의 6 2.1.3 아치교의 분류 9 2.2 아치곡선식 12 3. 아치리브 역학 거동 분석 19 3.1 해석대상 모델교량 19 3.2 해석변수 23 3.2.1 지점조건의 영향 24 3.2.2 아치리브 형상의 영향 25 3.2.3 라이즈비의 영향 27 3.3 해석 모델링 29 3.3.1 모델링 상세 31 3.4 해석 결과 32 3.4.1 축력 32 3.4.2 모멘트 38 3.4.3 전단력 44 3.5 아치기둥 간격에 따른 아치리브 역학 거동 분석 50 3.5.1 축력 53 3.5.2 모멘트 57 3.5.3 전단력 63 4. 결론 67 5. 참고 문헌 69 6. 부록 71 6.1 아치 구조계에 따른 구조해석 71 6.2 아치의 Rational Shape 83 6.3 국내 아치교 사진 86 그림 목차 Fig. 2.1 Arch in the past 5 Fig. 2.2 Long-Span Arch Bridge 5 Fig. 2.3 Outline of Arch Bridge 7 Fig. 2.4 Constitution of Arch Bridge 8 Fig. 2.5 Coordinate of Catenary Arch Axis Line 14 Fig. 2.6 Formula of Parabola Arch 15 Fig. 2.7 Formula of Circular Arch 17 Fig. 2.8 The Angle between the Arch Rib and Spring 18 Fig. 3.1 Overview of the Mipyeong 2 bridge 21 Fig. 3.2 Arch Section View 22 Fig. 3.3 Support condition 25 Fig. 3.4 Arch rib shape 26 Fig. 3.5 Classification of rise ratio 28 Fig. 3.6 Modeling Concepts 30 Fig. 3.7 Modeling of Arch Rib Shape and f/l 31 Fig. 3.8 Axial Force of Fixed Arch (Unit : x 103kN) 33 Fig. 3.9 Axial Force According to Arch Rib Shape 34 Fig. 3.10 Axial Force According to Rise Ratio 35 Fig. 3.11 Axial Force According to Location 36 Fig. 3.12 Moment of Fixed Arch (Unit : x 103kN‧m) 39 Fig. 3.13 Moment According to Arch Rib Shape 40 Fig. 3.14 Moment According to Rise Ratio 41 Fig. 3.15 Maximum Moment According to Arch Rib Shape 42 Fig. 3.16 Shear Force of Fixed Arch (Unit : x 103kN) 45 Fig. 3.17 Shear Force According to Arch Rib Shape 46 Fig. 3.18 Shear Force According to Rise Ratio 47 Fig. 3.19 Shear Force According to Location 48 Fig. 3.20 Modeling of Cs/l 52 Fig. 3.21 Axial force according to Cs/l (Unit : x 103kN) 54 Fig. 3.22 Axial Force According to Cs/l 55 Fig. 3.23 Axial force according to location 56 Fig. 3.24 Moment According to Cs/l (Unit : x 103kN‧m) 59 Fig. 3.25 Moment according to column space 59 Fig. 3.26 Moment According to Location 62 Fig. 3.27 Shear Force of Fixed Arch (Unit : x 103kN) 64 Fig. 3.28 Shear force according to column space 64 Fig. 3.29 Shear Force According to Location 66 Fig. 6.1 Concept of modeling 72 Fig. 6.2 Modeling 73 Fig. 6.3 Axial force Diagram 75 Fig. 6.4 Axial force according to rise ratio 76 Fig. 6.5 Comparison Axial force graph of fixed and 2hinge arches 76 Fig. 6.6 Moment Diagram 78 Fig. 6.7 Moment according to rise ratio 79 Fig. 6.8 Comparison Moment graph of fixed and 2hinge arches 79 Fig. 6.9 Shear force Diagram 81 Fig 6.10 Shear force according to rise ratio 82 Fig 6.11 Comparison Shear force graph of fixed and 2hinge arches 82 Fig. 6.12 Rational Shape According to Load Condition 83 Fig. 6.13 Example of Rational Shape 84 표 목차 Table 2.1 The Type of Arch Bridges 1 10 Table 2.2 The Type of Arch Bridges 2 11 Table 2.3 Summary of Carious Arch-Curve Formula 18 Table 2.4 The Angle According to Arch Rise & Shape 18 Table 3.1 Interpretation variable 23 Table 3.2 Materials 30 Table 3.3 Load Conditions 30 Table 3.4 Comparison of Axial Force in Fixed Arch (kN) 37 Table 3.5 Comparison of Moment in Fixed Arch (kN·m) 43 Table 3.6 Comparison of Shear Force in Fixed Arch (kN) 49 Table 3.7 Comparison with Rise Ratio 1/4 (%) 50 Table 3.8 Summary of Axial Force (Unit : 103kN) 57 Table 3.9 Summary of Moment (Unit : 103kN‧m) 62 Table 3.10 Summary of Shear force (Unit : 103kN) 66 | - |
| dc.language.iso | kor | - |
| dc.publisher | The Graduate School, Ajou University | - |
| dc.rights | 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다. | - |
| dc.title | 상로아치교의 설계 변수가 아치리브의 구조적 거동에 미치는 영향 | - |
| dc.type | Thesis | - |
| dc.contributor.affiliation | 아주대학교 일반대학원 | - |
| dc.contributor.department | 일반대학원 건설교통공학과 | - |
| dc.date.awarded | 2013. 8 | - |
| dc.description.degree | Master | - |
| dc.identifier.localId | 571084 | - |
| dc.identifier.url | http://dcoll.ajou.ac.kr:9080/dcollection/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000014787 | - |
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