직교이방성 강바닥판 피로와 구조부재의 관계에 대한 연구

Abstract

강재의 품질향상으로 강교에 있어서 재료자체의 파괴보다는 반복하중에 의한 피로균열 문제가 더욱 중요한 요소가 되었다. 재료의 항복으로 인한 교량의 붕괴 등의 사례는 거의 보고되고 있지 않지만 용접부에 발생하는 피로균열에 대한 사례는 매우 많이 보고되고 있다. 종리브와 횡리브, 데크 플레이트로 구성된 직교이방성 강바닥판의 피로응력은 강바닥판을 구성하는 요소들의 구성 형태 및 물성과 밀접한 관련이 있다. 본 논문에서는 Pelikan-Esslinger method와 signed Von-Mises 등가응력 개념을 활용하여 직교이방성 강바닥판의 피로응력을 산정하는 방법을 제시하고, 직교이방성 강바닥판 구성요소들의 구성형태와 물성을 변화시켜 피로응력에 미치는 영향을 분석하였다. 직교이방성 강바닥판의 피로응력과 구성요소의 상관관계 경향을 분석함으로써 설계 및 유지보수 시에 더 효율적인 대안을 찾는데 도움이 될 수 있을 것이다. Improvement of steel material quality made fatigue problems more critical than failure of the material itself. In many cases, cracks on the welded parts of steel deck bridges are reported against the failure of steel materials. And the cracks are caused by alternate stress on the welded parts due to live loads on the bridge. The range of alternate stress on the welded part is related to property of the sections which compose othortropic steel deck. Othortropic steel deck is mainly composed of deck plate, ribs and floor beams, wearing surface, etc. In this paper, a methology to estimate the alternate stress for pthortropic steel deck using Pelikan-Esslinger method and signed Von-Mises equivalent stress is proposed first. Parametric study served references for fatigue stresses when designing or repairing othortropic steel deck bridges, by analyzing relationship between alternate stress range and properties of steel deck members.