부등 경간 비율, 하중계수 및 변단면의 영향을 고려한 PSC 박스 거더교의 최적설계

Optimum Design of PSC Box Girder Bridge considering the Influence of Unequal Span Length Division, Load Factor, and Variable Girder Depth

  • 박문호 ;
  • 김기욱
  • 발행 : 2004.09.01

초록

본 연구는 최적설계 프로그램에 의해 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하고, 이를 다양한 Type의 교량 형식에 적용하여 강교나 콘크리트교량에 사용되는 일반적인 사항들이 PSC 교량에 어느 정도 부합이 되는지 검토하였다. 즉 연속교에서 부등 경간 분할교량과 등경간 분할교량을 비교하여 적정한 부등 경간 분할 비율을 산정하였고, 시대별ㆍ시방서별로 달리하는 하중계수가 PSC 박스 교량의 최적설계에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 철근 콘크리트 교량 및 강교에 미관적으로 수려하고 재료 절감에 효과를 보이는 변단면을 PSC-박스형 거더교에 적용하여 보았다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있더라도 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powell's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다.

키워드

최적설계;프리스트레스 박스 거더교;축차무제약최소화기법;최적비용

참고문헌

  1. 박문호, 조효남, 류연선,'구조물의 최적설계', 한국전산구조공학회 단행본, 서울, 1991, p.366
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  6. 김기욱, 'FCM 공법 PSC 박스거더교의 최적설계', 공학박사 학위논문, 경북대학교, 2002, p.211
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  9. 건설교통부 '도로교 설계기준․해설' 기문당, 서울, 1992-2003. p.770
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