A Study on the Support Conditions of Cable-stayed Bridge System

An, Zu-Og; Yoon, Young-Man

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2002;2(3):119-125.
Published online September 30, 2002.

사장교계의 지지조건에 대한 연구

안주옥, 윤영만

A Study on the Support Conditions of Cable-stayed Bridge System

Zu-Og An, Young-Man Yoon

Abstract

The objective of this study is to evaluate elastic modulus of bridge-axis direction for optimum structure system in the cable-stayed bridge design. In numerical example of this study, a slight change in axis direction elastic modulus causes major modifications of the bridge characteristics when it is $1 imes10^4$ tonf/m/bearing or less. Therefore, the elastic modulus was set at this lower limit of $1 imes10^4$ tonf/m/bearing where the strength of the entire bridge system is still determined by girder strength and the entire system is insensitive to variations in elastic modulus. Besides, cable-stayed bridge with freely supported girders have slightly longer vibration periods in the horizontal direction for earthquake forces.

Key Words: Support condition; Elastic modulus of axis direction; The period of Vibration; Earthquake force

요지

본 논문에서는 사장교 전체구조계의 교축방향에 대해서 주형을 지지하는 방법에 따른 활하중과 지진하중에 의한 주형, 주탑단면력 및 케이블력의 변화를 3차원 수치해석을 통해 검토하였다. 교축방향에 대한 적합한 경계조건의 도입은 주형의 지지점과 주탑의 기초부의 반력뿐만 아니라 주형의 휨모멘트에서 많은 변화를 유도할 수 있다. 수치해석의 예에서, 주형받침의 교축방향 탄성계수값이 약 $1{ imes}10^4$tonf/m/bearing인 경계조건과 주형이 주탑부에 고정된 경계조건을 수치해석한 결과, 주탑의 거동은 거의 유사하나, 주탑부의 고정된 경계조건시 크게 발생하는 주형 모멘트를 감소할 수 있는 종방향 탄성계수값(약 $1{times}10^4$tonf/m/bearing)을 적용하는 것이 최적 지지조건 값이 됨을 알 수 있다. 또한, 주형 지지조건의 종방향 탄성계수값이 $1{ imes}10^4$tonf/m/bearing 부근에서 지진하중 재하의 경우 교축방향에 대한 진동 주기가 약 1.4% 더 길어지는 경향을 보인다.

핵심용어: 지지조건; 교축방향 탄성계수; 진동주기; 지진하중