노스 샷턴 오버브리지

• 일체형 교각 구조
• 전역 해석
• 지반-구조 상호작용

노섬벌랜드 카운티 카운슬 기술 서비스 컨설팅은 LUSAS Bridge 해석의 도움으로 영국에서 최초의 일체형 교량 중 하나를 설계했습니다.

노스 샷턴 오버브리지는 노섬벌랜드의 모쎌 남쪽 5마일에 위치한 A1 트렁크 도로에 있으며, 고속도로청을 대신하여 설계되었습니다. 설계 기준의 초안 버전에서 담고 있는 권장 사항에 따라 설계되었으며 나중에 BA & BD 57로 발행되었습니다. 실제로 이 구조물은 이동 조인트가 없습니다. 두 개의 경간 연속 교량 슬래브는 중앙 기둥에 의해 지지되며, 양쪽 교각은 강철 H 말뚝에 의해 지지됩니다. 슬래브는 4개의 강철 판거더와 철근 콘크리트 슬래브로 이루어져 있으며, 이는 서로 이루는 곡선 수직 프로파일은 운전 중인 도로의 수직 정렬을 따릅니다. 교각은 강철 말뚝과 함께 철근 콘크리트로 구성되어 있으며, 교각의 은폐된 부재가 슬래브의 끝 고정 모멘트를 말뚝으로 전달합니다. 열적 교량 이동은 말뚝과 주변 지반 간의 지반-구조 상호작용에 의해 수용되어, 말뚝의 약한 축에 대한 굽힘이 발생합니다.

해석은 LUSAS Bridge를 사용하여 전역 효과를 결정하기 위해 수행되었습니다. 해석 모델은 강철 H 말뚝의 제약으로 인한 평면 내 효과와 평면 외 굽힘 효과를 포함하였습니다. 최종 모델은 철근 콘크리트 슬래브를 나타내기 위해 264개의 쉘 요소와 주요 거더, 외부 스티프닝 보, 교각 다이프램, 강철 H 말뚝을 모델링하기 위해 238개의 3D 빔 요소를 포함하였습니다. 모델은 중앙 기둥에서 수직 스프링 지지로 제한되었습니다. 지반-구조 상호작용은 말뚝의 길이 따라 수평 스프링 제약으로 모델링되었으며, 말뚝의 바닥에서 단단히 고정되어 있습니다. 이러한 해석을 단순화하기 위해 LUSAS Bridge는 지반/구조 상호작용 문제에 대한 스프링 지지를 면적당 하중으로 정의할 수 있도록 합니다. 이는 모델에 적용할 수 있는 표면을 통해 자동으로 동등한 스프링으로 조립됩니다.

유로코드에 따른 일체형 교량 설계를 보려면 EC4에 따른 일체형 교량 해석 및 설계를 참조하십시오.