표제지
목차
요약문 10
ABSTRACT 12
제1장 서론 14
1.1. 연구배경 및 목적 14
1.2. 연구내용 16
제2장 이론적 고찰 18
2.1. 교량 받침 앵커부 평가 방법 검토 18
2.1.1. 교량 내진성능평가 지침 18
2.1.2. 콘크리트용 앵커 설계기준 18
2.2. 콘크리트 브레이크아웃 발생 원리 23
2.3. 콘크리트 프라이아웃 발생 원리 23
제3장 국내 고속도로 교량 받침 앵커부 분석 25
3.1. 앵커부 내진성능 미달 교량 분석 25
3.2. 앵커부 내진성능 미달 교량의 앵커제원 분석 26
3.2.1. 교대 받침 앵커부 분석 26
3.2.2. 교각 받침 앵커부 분석 27
3.3. 앵커부 내진성능 미달 교량의 고정하중 비 분석 28
3.4. 내진성능평가 미달 대표교량 선정 29
제4장 고정하중을 고려한 앵커부 콘크리트 파괴 실험 36
4.1. 실험체 계획 36
4.2. 실험체 설계 36
4.2.1. 실험체 기본 치수 결정 36
4.2.1.1. 앵커지름 및 묻힘깊이 상한 검토 36
4.2.1.2. 앵커지름 및 묻힘깊이 결정 37
4.2.1.3. 그 외 영향인자 37
4.2.2. 콘크리트 브레이크아웃파괴 실험체 38
4.2.2.1. 무축력 실험체 39
4.2.2.2. 실험체 상세 42
4.2.3. 콘크리트 프라이아웃파괴 실험체 43
4.2.3.1. 무축력 실험체 43
4.2.3.2. 실험체 상세 44
4.2.4. 실험체 목록 45
4.3. 가력 및 계측 계획 46
4.3.1. 가력 계획 46
4.3.2. 계측 계획 48
4.4. 실험체 제작 및 가력지그 50
4.5. 실험 결과 52
4.5.1. 재료 실험 결과 52
4.5.2. 파괴 유형 55
4.5.3. 최대 강도 및 하중-변위 관계 57
4.5.4. 내력 평가 59
제5장 고정하중을 고려한 앵커부 콘크리트 파괴 수치해석 60
5.1. 수치해석모델 물성치 정의 60
5.2. 콘크리트 브레이크아웃 모델 63
5.2.1. 수치해석 모델링 63
5.2.2. 파괴모드 분석 64
5.2.3. 콘크리트 브레이크아웃 하중 변위 곡선 분석 68
5.2.4. 고정하중 증가에 따른 하중 분석 70
5.3. 콘크리트 프라이아웃 모델 71
5.3.1. 수치해석 모델링 71
5.3.2. 콘크리트 파괴모드 분석 72
5.3.3. 하중-변위 곡선 분석 76
5.3.4. CP-N225 실험체 변위 분석 및 보정 78
5.3.5. 고정하중 증가에 따른 하중 분석 82
5.4. 어흘2교 앵커부 콘크리트 파괴강도 분석 83
5.4.1. 어흘2교 앵커부 수치해석 모델링 83
5.4.2. 콘크리트 파괴모드 분석 85
5.4.3. 고정하중 증가에 따른 영향 분석 88
5.4.4. 마찰계수 변화에 따른 콘크리트 브레이크아웃 강도 91
제6장 교량 받침 앵커부의 콘크리트 파괴강도 평가 방법 제안 92
6.1. 고정하중 고려 평가 방법 제안 92
6.2. 교량 내진성능평가 지침 개정안 및 예제 97
6.2.1. 교량 내진성능평가 지침 개정안 97
6.2.2. 교량 내진성능평가 예제 97
제7장 결론 104
참고문헌 106
[Appendix A] 실험체별 파괴 사진 107
A.1. CB-0 107
A.2. CB-N250 108
A.3. CB-N500 109
A.4. CP-0 110
A.5. CP-N225 111
A.6. CP-N450 112
판권기 116
표 3.1. 어흘2교(인천) 제원표 30
표 3.2. 어흘2교(인천) 받침 앵커부 제원 및 용량 30
표 3.3. 교축방향 모델 제원 31
표 3.4. 교축방향 모델 파괴유형 별 공칭 파괴강도 32
표 3.5. 교직방향 모델 제원표 34
표 3.6. 교직방향모델 파괴유형 별 공칭 파괴강도 35
표 4.1. 실험체별 예상하중 45
표 4.2. 철근 인장시험 결과 53
표 4.3. 실험체별 최대 강도 57
표 4.4. 실험체 최대 평가 59
표 5.1. 실험모델 수치해석에 사용된 재료 물성치 60
표 6.1. 실험체별 최대 강도 92
표 6.2. 해석별 최대 강도 분석 95
그림 1.1. 받침 앵커부의 구성도 14
그림 1.2. 전단력에 의한 받침 앵커부 파괴유형(KDS 14 20 54) 15
그림 2.1. 전단을 받는 앵커의 파괴유형(KDS 14 20 54) 18
그림 2.2. 전단을 받는 앵커의 콘크리트 브레이크아웃파괴(KDS 14 20 54) 23
그림 2.3. 콘크리트 프라이아웃 파괴 2.3 발생 원리(Eligehausen, 2006) 24
그림 3.1. 하부구조 별 미달 현황 25
그림 3.2. 상부구조 별 미달 현황 26
그림 3.3. 교대 앵커직경에 따른 분류 26
그림 3.4. 교대 앵커 근입깊이에 따른 분류 27
그림 3.5. 교각 앵커직경에 따른 분류 27
그림 3.6. 교각 앵커 근입깊이에 따른 분류 28
그림 3.7. 교각 고정하중 비 - 교축방향 28
그림 3.8. 교각 고정하중 비 - 교직방향 29
그림 3.9. 어흘2교(인천) 사진 29
그림 3.10. 어흘2교 교축방향 모델 31
그림 3.11. 교축방향 모델 파괴투영면적 32
그림 3.12. 어흘2교 교직방향 모델 33
그림 3.13. 교직방향모델 파괴투영면적 34
그림 4.1. 전단을 받는 앵커의 파괴유형 36
그림 4.2. 앵커 직경 37
그림 4.3. 가장자리에 직각 방향으로 전단력이 작용할 때 앵커의 파괴 38
그림 4.4. 콘크리트 브레이크아웃파괴 실험체 단면과 예상 파괴면 40
그림 4.5. 콘크리트 브레이크아웃파괴 실험체 상세 42
그림 4.6. 프라이아웃파괴 실험체 상세 44
그림 4.7. 콘크리트 브레이크아웃파괴 실험 가력 장치도 46
그림 4.8. 프라이웃파괴 실험 가력 장치도 47
그림 4.9. 수평, 수직 변위 계측 위치 48
그림 4.10. 철근 변형률 계측 위치 49
그림 4.11. 철근 조립 50
그림 4.12. 가력 지그 51
그림 4.13. 앵커 및 체결 너트 51
그림 4.14. 콘크리트 응력-변형률 곡선 52
그림 4.15. 철근 응력-변형률 곡선 54
그림 4.16. 브레이크아웃파괴 실험체 55
그림 4.17. 프라이아웃파괴 실험체 56
그림 4.18. 하중-변위 그래프 58
그림 5.1. 콘크리트의 응력-변형률 곡선 62
그림 5.2. 콘크리트 압축실험 결과와 수치해석에 사용된 압축모델의 응력-변형률 곡선 62
그림 5.3. 브레이크아웃 실험체 수치해석 모델링 63
그림 5.4. CB-0 실험체 수치해석 결과 콘크리트 파괴형상 진행도 65
그림 5.5. CB-N250 실험체 수치해석 결과 콘크리트 파괴형상 진행도 66
그림 5.6. CB-N500 실험체 수치해석 결과 콘크리트 파괴형상 진행도 67
그림 5.7. CB-0 실험 및 해석결과 하중-변위 곡선 68
그림 5.8. CB-N250 실험 및 해석결과 하중-변위 곡선 69
그림 5.9. CB-N500 실험 및 해석결과 하중-변위 곡선 69
그림 5.10. CB 실험체 파괴강도식과 실험 및 해석결과 비교 70
그림 5.11. CB 실험체 균열하중 해석결과 비교 70
그림 5.12. 프라이아웃 실험체 수치해석 모델링 71
그림 5.13. CP-0 실험체 모델 수치해석 결과 파괴형상 진행도 73
그림 5.14. CP-N225 실험체 모델 수치해석 결과 파괴형상 진행도 74
그림 5.15. CP-N450 실험체 모델 수치해석 결과 파괴형상 진행도 75
그림 5.16. CP-0 실험 및 해석결과 하중-변위 곡선 76
그림 5.17. CP-N225 실험 및 해석결과 하중-변위 곡선 77
그림 5.18. CP-N450 실험 및 해석결과 하중-변위 곡선 77
그림 5.19. CP-N225 하부플레이트 수평 변위계 추가 설치도 78
그림 5.20. 하부플레이트 슬립 보정 79
그림 5.21. 하부플레이트 슬립 분석 79
그림 5.22. 실험결과와 해석결과의 앵커 회전각 비교 80
그림 5.23. 앵커 회전각 분석 80
그림 5.24. CP-N225 고정하중 증가에 따른 하중-보정변위 곡선 81
그림 5.25. CP 모델 고정하중 증가에 따른 하중-보정변위 곡선 81
그림 5.26. CP 모델 파괴강도식과 실험 및 해석결과 비교 82
그림 5.27. CP 균열하중 해석결과 비교 83
그림 5.28. 교축방향 수치해석 모델링 84
그림 5.29. 교직방향 수치해석 모델링 84
그림 5.30. 어흘2교 교축방향 모델 수치해석 결과 파괴형상 진행도 86
그림 5.31. 어흘2교 교직방향 모델 수치해석 결과 파괴형상 진행도 87
그림 5.32. 교축방향 모델 고정하중 증가에 따른 하중-변위 곡선 88
그림 5.33. 교축방향 모델의 고정하중 증가에 따른 해석결과 분석 89
그림 5.34. 교직방향 모델 고정하중 증가에 따른 하중-변위 곡선 90
그림 5.35. 교직방향 모델의 고정하중 증가에 따른 해석결과 분석 90
그림 5.36. 교축방향 모델 마찰계수 변화에 따른 하중-변위 곡선 91
그림 5.37. 교축방향 모델의 마찰계수 변화에 따른 해석결과 분석 91
그림 6.1. 고정하중을 고려한 콘크리트 파괴강도 평가 94
그림 6.2. 고정하중 증가에 따른 [해석 최대강도]/[예측강도]의 변화 96
그림 6.3. 고정하중을 고려한 콘크리트 브레이크아웃강도 평가 96