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국문요지
목차
제1장 서론 10
1.1. 연구배경 및 목적 10
1.2. 연구동향 11
1.3. 연구내용 및 구성 12
제2장 사장현수교의 구조적 특징 13
2.1. 사장현수교의 구조형식 13
2.1.1. Roebling 시스템 교량 13
2.1.2. Dischinger 시스템 및 Dischinger 복합시스템 13
2.1.3. Steinmann 시스템 14
2.1.4. 복합 사장현수교 15
2.1.5. Gimsing 시스템 15
2.2. 사장현수교의 일반 특징 16
제3장 현수교의 초기형상 결정 18
3.1. 현수교의 측경간 초기장력 결정 알고리즘 18
3.1.1. 현수교의 초기 형상 결정해석 18
3.1.2. 초기형상 결정해석 19
3.2. 현수교의 중앙경간 초기장력 결정 알고리즘 26
3.3. 현수교의 측경간 초기장력 결정 알고리즘 34
제4장 사장교의 초기형상 결정 36
4.1. 사장교의 초기형상 결정방법 36
4.1.1. 초기평형상태 결정방법 36
4.2. 사장교의 거더 관점에서 초기형상 결정방법 38
제5장 사장현수교의 초기형상 결정 46
5.1. 사장현수교의 거더 관점에서 초기형상 결정방법 46
5.2. 중앙경간 2500m 사장현수교의 초기형상 결정 50
제6장 결론 55
6.1. 결론 55
6.2. 연구전망 56
참고문헌 57
ABSTRACT 59
표 4.1. 중앙경간 110m인 사장교 모델의 재료 제원 38
표 4.2. 중앙경간 110m인 사장교 모델의 단면 제원 39
표 4.3. 1회 반복수행시 입력값과 산출반력값 41
표 4.4. 2회 반복수행시 입력값과 산출반력값 42
표 5.1. 중앙경간 2500m 사장현수교의 재료 제원 50
표 5.2. 중앙경간 2500m 사장현수교 단면 제원 51
그림 2.1. Roebling 시스템 13
그림 2.2. Dischinger 시스템 14
그림 2.3. Dischinger 복합 시스템 14
그림 2.4. Steinmann 시스템 14
그림 2.5. 복합 사장현수교 15
그림 2.6. Gimsing 시스템 15
그림 3.1. 현수교의 하중 전달 구조 19
그림 3.2. 전 지간에 등분포하중이 작용하는 케이블 20
그림 3.3. 케이블의 한 절점 도식화 21
그림 3.4. 케이블 자중에 의한 처짐형상 22
그림 3.5. 구간BD의 자유물체도 22
그림 3.6. 케이블의 불평형력이 0이되는 좌표 도식화 23
그림 3.7. 현수교의 초기형상 결정을 위한 전체 흐름도 24
그림 3.8. 중앙경간 초기평형상태해석 순서도 27
그림 3.9. 초기좌표값을 가정한 현수케이블을 도식화 28
그림 3.10. 측경간 초기평형상태해석 순서도 35
그림 4.1. 중앙경간 110m인 사장교 모델 38
그림 4.2. 거더관점에서 사장교 도식화 39
그림 4.3. 사장교의 거더부분에 하중재하 도식화 40
그림 4.4. 케이블의 수평력 산정 도식화 40
그림 4.5. 사장교 거더의 수직변위 43
그림 4.6. 사장교 주탑의 수직변위 43
그림 4.7. 사장교 거더의 모멘트 44
그림 4.8. 거더관점에서 사장교 초기형상 결정방법 순서도 45
그림 5.1. 경간길이 L인 사장현수교 모델링 46
그림 5.2. 사장현수교의 현수구간 모델링 47
그림 5.3. 사장현수교의 사장구간 모델링 47
그림 5.4. 거더에서 사장현수교 모델링 47
그림 5.5. 거더부분의 반복해석을 통한 초기장력 결정 도식화 48
그림 5.6. 사장현수교의 초기장력결정 방법 순서도 49
그림 5.7. 중앙경간 2500m 사장현수교 모델링 50
그림 5.8. 중앙경간 2500m 사장현수교의 거더의 처짐 52
그림 5.9. 중앙경간 2500m 사장현수교의 모멘트 선도 53
그림 5.10. 중앙경간 2500m 사장현수교의 사장케이블 장력 53
그림 5.11. 중앙경간 2500m 사장현수교의 주케이블 장력 54
그림 5.12. 중앙경간 2500m 사장현수교의 행어 장력 54
초록보기 더보기
본 연구는 사장교와 현수교의 형식이 조합된 신형식교량인 사장현수교에 관한 연구이며, 초장대 사장현수교의 초기형상을 결정하는 방법을 제안하는 것이 주요 목적이다.
본 연구는 사장현수교의 초기형상을 결정하기 위해서 현수구간은 현수케이블의 포물선 형상을 만족하는 방정식으로 상용프로그램인 MATLAB을 사용하여 중앙경간과 측경간에 대한 초기장력을 도출하는 방법을 제안하였다, 또한 사장구간은 중앙경간 110m인 사장교모델을 이용하여 케이블과 만나는 절점부분을 지점으로 하여 사장교를거더의 관점에서 보고, 상용프로그램인 MIDAS 프로그램을 이용하여 FEM해석을 통해 사장구간의 초기장력을 도출하였으며, 사장교의 초기형상을 결정방법을 확인해 보았다. 따라서 사장현수교의 초기형상을 결정하기 위해서 사장구간의 초기장력을 구한것과 마찬가지로 거더의 관점에서 사장현수교를 보고 초기장력을 산출하였다. 각각 현수구간과 사장구간에서 계산된 초기장력값을 이용하여 온도하중으로 초기장력값을 변환시켜 사장현수교의 케이블에 적용시켜 사장현수교의 초기형상을 결정하는 방법에 대해 제안하였다.
본 논문에서는 중앙경간 2500m의 사장현수교에 대하여 본 논문에서 제안한 방법을 사용하여 초기형상을 결정하였고, 그 결과 거더의 최대처짐이 0.3m이며 중앙경간길이는 2500m이므로 처짐비율이 0.3/2500로 미소하게 나타났다. 또한 거더의 모멘트분포역시 고르게 나타났으며, 사장케이블과 현수케이블의 장력을 사장현수교에 적용하였을 때 올바른 초기형상을 결정할 수 있었다.
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