본 연구에서는 기존 라멘교의 벽체에 작용하는 토압이 우각부에 큰 휨모멘트를 발생시켜 벽체의 안정성에 관한 문제를 유발하므로, 이를 개선하기 위한 라멘교 형식을 제안하고, 제안한 라멘교의 최적설계를 위한 벽체의 최적 면적개방률과 면적개방률 가이드라인을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 라멘교는 벽체의 일부가 개방된 형태를 가지며, 이를 개방형 벽체를 갖는 라멘교(Rahmen with the Open Wall Structure; ROWS)로 명명하였다. 본 연구는 72개의 해석 CASE를 대상으로 1차 구조해석을 통해 우각부에 대한 휨모멘트를 평가하였다. 이를 통하여 ROWS의 우각부에서 발생되는 부재력의 변화를 강도설계법(DB하중)과 한계상태설계법(KL-510하중)을 비교하여 정량적으로 제시하였으며, 해석 결과를 분석하여 라면벽체의 높이폐쇄비 및 폭폐쇄비의 적정범위를 선정하였다. 또한, 1차 구조해석을 통해 선정된 높이폐쇄비 및 폭폐쇄비로부터 면적개방률 적정범위를 결정하였으며, 이를 근거로 최적 면적개방률과 면적개방률 가이드라인을 제안하기 위한 108개의 해석 CASE에 대하여 2차 구조해석을 수행하였다.
1차 구조해석에서 ROWS의 우각부 부재력을 강도설계법(DB하중)에 대한 한계상태설계법(KL하중)의 비를 사용하여 비교한 결과 슬래브에서는 0.83 ~ 0.88, 벽체에서는 0.74 ~ 1.00로 나타났다. 설계법에 따른 우각부 부모멘트 값의 차이는 슬래브에서는 표준트럭하중의 총 중량 등 설계하중의 변화가 주요 원인이며, 토압의 영향을 직접 받는 구조부재인 벽체에서는 하중계수의 변화가 주요한 원인이라 판단된다. 또한 벽체 개방률과 토압과의 직접적인 상관관계를 분석한 결과, 토압을 받는 벽체 면적의 변화는 슬래브의 부모멘트 변화에 의미있는 변수가 되지 못하는 것으로 나타났으며, 벽체의 부모멘트는 연구범위 내의 해석 조건에서 45.3% ~ 53.4% 수준까지 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 설계 하중조합을 고려한 해석 결과에 근거할 때 벽체의 높이폐쇄율은 0.40≤h/H≤0.61, 벽체의 폭폐쇄율은 0.75≤b/B≤1.00의 범위가 우각부의 부모멘트 감소를 위한 적정 수준으로 산출되었다. 제시된 수치는 면적개방률로 접근이 필요한 경우 높이와 폭의 개방률 선정 범위를 결정하는데 가이드라인이 될 수 있을 것이라 판단된다. 2차 구조해석을 통하여 면적개방률 가이드라인을 제시하였는데, 벽체의 높이가 3m~7m의 범위에 있을 때, 경간장 10m인 경우의 면적개방률은 2.58%~21.64%, 경간장 15m인 경우의 면적개방률은 4.40%~17.79%, 경간장 20m인 경우의 면적개방률은 8.55%~19.25%로 나타났다.