Abstract
Recently, many overpasses, highway, and advanced transit systems have been constructed to distribute the traffic congestion, thus small size of curved bridges with small curvature such as ramp structures have been increasing. Many of early curved bridges had been constructed by using straight beams with curved slabs, but curved steel beams have replaced them due to the cost, aesthetic and the advantage in building the section form and manipulating the curvature of beams, thereby large portion of curved bridges were applied with steel box girders. However, steel box girder bridges needs comparatively high initial costs and continuous maintenance such as repainting, which is the one of the reason for increasing the cost. Moreover, I-type steel plate girder which is being studied by many researchers recently, seem to have problems in stability due to the low torsional stiffness, resulting from the section characteristics with thin plate used for web and open section forms. Therefore, in recent studies, researchers have proposed curved precast PSC girders with low cost and could secured safety which could replace the curved steel girder type bridges. Hence, this study developed a Smart Mold system to manufacture efficient curved precast PSC girders. And by using this mold system a 40 m 2-girder bridge was constructed for a static flexural test, to evaluate the safety and performance under ultimate load. At the manufacturing stage, each single girder showed problems in the stability due to the torsional moment, but after the girders were connected by cross beams and decks, the bridge successfully distributed the stress, thereby the stability was confirmed. The static loading test results show that the initial crack was observed at 1,400 kN when the design load was 450 kN, and the load at the allowable deflection by code was 1,800 kN, which shows that the safety and usability of the curved precast PSC bridge manufactured by Smart Mold system is secured.
교통수요의 증가에 따른 교통혼잡을 피하기 위하여 고가도로와 고속도로, 경전철 등이 활발히 건설되고 있으며, 이에 따라 접속부 등과 같은 곡률반경이 작은 곡선교 구간의 발생이 증가하고 있다. 초기에는 직선형의 주형을 연결하여 곡선을 이루는 방법을 사용하였으나, 공사비의 증가와 미관성 측면에서 용이하지 않아 강재를 사용한 곡선주형이 개발되어 적용되고 있다. 강재의 특성상 기하학적인 형상을 구현하는데 상대적으로 손쉽기 때문에 대부분의 곡선교에서는 강재를 이용한 강박스 거더교를 주로 사용하고 있다. 그러나 강박스 거더교는 초기 공사비가 고가이고, 도장과 같은 지속적인 유지관리가 필요한 문제점을 가지고 있다. 최근에는 I형 강재 플레이트 거더를 사용하는 방법이 활발히 연구되고 있으나 곡선 I형상의 특성상 개단면이고 얇은 플레이트를 사용하기 때문에 비틀림 강성이 매우 작아 안전성에 문제가 있는 것으로 지적되고 있다. 이러한 곡선강교의 대안으로 경제성과 안전성이 확보되는 프리캐스트 PSC 곡선거더가 제시되고 있다. 이에 본 연구에서는 프리캐스트 PSC 곡선거더를 효율적으로 제작할 수 있는 스마트 몰드 시스템을 개발하고 이를 적용한 2주형 40m 실물교량의 정적 휨 파괴 실험을 통하여 안전성을 확인하고자 한다. 제작단계에서 단일 거더는 곡률반경에 의해 거더의 전도에 대한 안정성이 문제가 있으나 가로보로 연결된 멀티거더는 하중분배가 적절히 이루어지며 안정성이 확보되는 것으로 나타났다. 정적구조 실험결과에서는 균열하중(1,400 kN)이 설계하중(450 kN)의 약 3배 이상 높은 것으로 나타났으며, 허용처짐량에 해당하는 하중은 설계하중의 4배인 1,800 kN에서 발생하여 사용성과 안전성이 모두 확보되는 것으로 나타났다.
