강관말뚝을 이용한 파일벤트 교각의 거동 해석

Behavior Analysis of Pile-bent Piers Using Steel Pipe Piles

최근 들어 발생한 국내 지진으로 인해 토목 구조물의 내진 성능에 대한 관심이 급증하고 있다. 그러나 기존 콘크리트 교대는 내진 시 취성거동을 보여 내진성능이 취약한 단점이 있다. 본 연구에서는 연성거동을 보이는 강관말뚝을 이용한 파일벤트 교각과 기존 콘크리트 교각을 대상으로 구조해석을 수행하여 거동 특성을 검토하였다. 구조해석 수행결과, 말뚝기초에 발생하는 부재력 중 축력과 모멘트는 파일벤트 교각이 콘크리트 교각에 비해 크게 작용되었고, 전단력은 콘크리트 교각이 크게 작용되었다. 교축방향의 말뚝 변위는 지진시가 정적시에 비해 약 80배정도 크게 산정되었고 파일벤트 교각의 변위가 7~8배 크게 발생되었다. 교량받침에 작용하는 반력은 콘크리트 교각이 더욱 크게 작용되었고 내진해석시 그 차이가 더욱 크게 나타났다. 교각에 작용되는 총 하중을 비교한 결과, 콘크리트 교각은 기둥과 코핑부의 자중으로 인해 파일벤트 교각에 비해 약 4,000 kN 가량 크게 작용되었다.

Due to the recent earthquake in Korea, interest in the seismic performance of civil structures is increasing rapidly. However, existing concrete abutment has a disadvantage that the seismic performance is weak due to the brittle behavior during the earthquake. In this study, structural analysis was carried out to investigate behavior characteristics of Pile-bent piers using steel pipe piles with ductile behavior and inverse T type pier. As a result of the structural analysis, the axial forces and moments of the member forces generated on the pile foundation were larger for the Pile-bent pier than for the concrete pier and shear force were largely on the concrete pier. pile displacement in the bridge axis was estimated to be about 80 times larger than the static time at the seismic, and the displacement of the pile-bent pier occurred 7 to 8 times larger. the reaction force acting on the bridge support was largely on the concrete pier, and the difference was further increased by seismic analysis. As a result of comparing the total load applied to the pier, the concrete piers were about 4,000 kN larger than the pile-bent pier due to the column and coping part self-weight.