탄성받침 수평변형에 따른 수직강성 감소 및 슬래브교의 충격계수 변화 분석

Investigation of Vertical Stiffness Degradation due to Lateral Deformation of Elastomeric Bearing and Corresponding Impact Factor Variation of Slab Bridge

본 연구에서는 3차원 유한요소 이동하중해석을 통해 적층 탄성받침의 수평변형에 따른 슬래브교량의 충격계수 변화를 분석하였다. 탄성받침은 Neo-Hookean 모델을 적용하였으며 상부 슬래브는 solid 요소로 모델링하였다. 해석결과 탄성받침의 수평변형비(탄성받침 두께 대비 수평변위의 비)가 0.3까지는 탄성받침의 수직강성은 거의 변화가 없으나 그 이상 변형비부터는 수직강성 변화가 뚜렷하며 0.7 수평변형비에서는 초기 수직강성에 비해 10.87% 감소를 보였다. 충격계수에 있어서는 수평변형비 0.7까지는 거의 동일하나 그 이상부터는 가파르게 증가하여 본 연구에서 고려한 최대 수평변형비 1.0에서는 약 10% 증가를 보였다.

In the present study, the impact factor variation of a slab bridge supported by laterally deformed laminated bearings was investigated through 3D FE moving load analysis. The neo-Hookean model was adopted for the bearing, and the slab deck was modeled with solid elements. From the analysis results, the bearing vertical stiffness decreased slightly until a lateral deformation ratio of 0.3, which is defined as the ratio of the lateral displacement to the total thickness of the bearing. However, the stiffness decreases above this ratio, showing a 10.87% decrease for a deformation ratio of 0.7. The peak impact factor is almost the same up to a deformation ratio of 0.7. However, a larger deformation ratio leads to a precipitous increase in the impact factor, which is an increase of approximately 10% under the 1.0 ratio, which is the maximum deformation ratio considered in this study.