교량구조설계

내진해석에서 자주 나오는 "모드 참여 계수"와 "질량 참여율"에 대한 개념을 정리하여 보았다. 운동 방정식 먼저, 지진력을 받는 구조계의 운동 방정식은 아래와 같다. 위 식에서, Xg의 2차 미분항은 지진에 의한 지반가속도이다. 변위 X를 아래와 같이 변환하여, 운동방정식에 대입하면, 아래와 같이 나타낼 수 있다. 여기서, Φi, ηi 는 각각 i 번째 모드 벡터와 모드를 나타낸다. 위 식에서 모드 기여 계수 (Modal Participation Factor)는 아래 와 같이 정의된다. 모드 기여 계수 및 질량 참여율 위 식이 의미하는 바를 고민한 끝에, 모드 기여 계수와 질량 참여율의 의미는 다음과 같지 않을까 하고 결론내렸다. 예를 들어, 지진력 Xg 가 가해지는 캔틸레버 기둥이 있다고 가정하고, 이..

지진에 의한 지반운동 가속도는 교축방향, 교축직각방향 및 수직 방향으로 발생한다. 그러나, 시방서에서는 아래와 같이 수직 방향으로의 지진력을 고려하지 않도록 명시되어있다. 시방서에 정의되어있는 탄성지진응답계수는 아래와 같으며, 최대 2.5A 를 초과할 수 없다. 또한, 가속도 계수 A는 지진구역계수와 위험도 계수를 곱하여 산정할 수 있다. 이로 인해, 가속도 계수 A값은 최대 0.11 X 1.4를 갖을 수 있으며, 결론적으로 Cs의 최대값은 2.5 X 0.11 X 1.4 = 0.385가 된다. 즉, 지진으로 인해 수직방향으로 최대 0.385g의 하중이 재하될 수 있다는 뜻이며, 지진으로 인한 이 정도 규모의 수직방향 힘은 구조물에 심각한 피해를 주기 어렵기 때문에, 수직 방향으로의 지진력은 통상적으로 고..

자주 사용되는 교량 받침(베어링)에 대해서 살펴보았다. POT Bearing, 포트 받침 Elastomeric Bearing, 탄성 받침 / L(aminated) RB, 적층 고무 받침 L(ead)RB, 납 고무(면진) 받침 HDRB, 고감쇠 고무(면진) 받침 추가적으로, 베어링 종류를 선택하는 기준에 대해서도 살펴보았다. POT Bearing, 포트 받침 강재 원통 (POT) 속에 밀폐된 고무가 유체와 같이 변형하여 상부구조를 지지함과 동시에 회전 허용 가동단 포트 받침의 경우, 마찰력이 적은 PTFE을 설치하여, 상부구조의 온도변위를 흡수 동적하중 보다는 온도 변화와 같은 정적하중에 대한 변위를 수용하기 위한 받침 고정단 및 일방향 고정단의 경우, 교각에 매입되는 Socket 내부의 볼트와 베어링이 ..