Seismic Analysis of the Multi-Span Continuous Bridge Considering the Friction of the Expansion Bearings

가동받침 마찰을 고려한 다경간 연속교의 내진 해석

This study presents the nonlinear dynamic analysis method of the multi-span continuous bridge considering the friction of the expansion bearings. Also the numerical analysis is performed for estimating the effect of the friction on the seismic response of the multi-span continuous bridge under the longitudinal ground motion compatible to Korean bridge design response spectra. It is found that even small friction coefficient of the expansion bearings has significant effect on reducing the superstructure displacement due to energy dissipation and distributing the inertia force of the superstructure to the substructures due to frictional force. It is observed that such favorable friction effects increase as the friction coefficient increases and the magnitude of the ground motion decreases. Therefore, the friction of the expansion bearings can be effectively used for the safe and economic design of the continuous span bridge with many spans and large superstructure weight under the small to medium scale longitudinal ground motions.

본 연구에서는 다경간 연속교의 내진해석시 가동받침의 마찰을 고려할 수 있는 비선형 동적해석 방법을 제시하고 가동받침의 마찰계수에 따른 연속교의 내진응답을 고찰하였다. 연구결과 국내와 같은 소규모 설계지진시에는 가동받침의 마찰은 마찰계수가 작더라도 에너지 감쇠에 의한 상부구조의 변위감소와 마찰력에 의한 상부구조의 관성력의 각 하부구조로 분배에있어 상당한 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 이러한 가동받침의 마찰효과는 마찰계수가 클수록, 입력지진의 규모가 작을수록 커짐을 보였다. 따라서 경간수가 많고 상부구조의 중량이 큰 다경간 연속교에 있어서 가동반침의 마찰계수를 적절히 사용함으로써 중소규모 설계지진 작용시 상부구조의 수평변위를 조절할 수 있고 상부구조의 교축방향 관성력을 각 하부구조로 분배하는 효과에 의해 경제성과 전체교량의 내진 안전성을 확보할 수 있다.