활용사례

[Bridge] Dee River 를 횡단하고 있는 사장교 (영국)
[Bridge] Dee River 를 횡단하고 있는 사장교 (영국)

개요

영국소재 Gifford & Partners 社는 LUSAS Bridge를 사용하여, A548 Shotton도로를 통해 Connah 선창의 우회로와 연결되며 새로 개통된 Deeside 진입로와 North Wales를 횡단하며 흐르는 강 지역에 다수의 구조물 해석 작업을 수행하였다. 이 중에 하나인 Dee River Crossing Bridge는 영국내에서 비대칭 사장교로는 제일 긴 교량이다.

Deeside 진입로의 홍보를 위해, Flintshire 지방의회는 Deeside 공업단지 주변 지역을 회생시키고 Shotton 과 Connor 선창 주변의 교통 혼잡을 완화시킬 수 있는 방안에 관심을 기울이고 있었다. Gifford 社의 수석 엔지니어는 교량 설계에 대해 다음과 같이 설명하였다. “Flintshire 지방의회는 아주 당연히 환경 친화적이며 미적인 측면이 고려된 설계를 요구하였고, 이를 위해 우리는 비용절감적인 측면과 미적 호감의 측면을 둘다 고려한 교량을 설계하고자 하였습니다. 왕립예술협회에서도 설계안에 대해 우호적인 평가를 내려주었습니다.” 시선을 사로잡는 비대칭 사장교는 Dee river를 가로지르게 되며 왕복차선으로 설계되었다. 118m 높이의 A자형 모양의 타워는 현장 타설된 콘크리트 상판으로 된 295m의 비대칭으로 길게 뻗어있는 주경간을 지지한다.

LUSAS를 사용한 전체적인 교량 구조물 해석은 두가지 영역으로 수행되었다. 설계부서는 다양한 사하중과 활화중이 조합된 상태 하에서 응력수치를 조사하기 위해 쉘(shell)과 보(beam) 요소를 사용한 3차원 선형 응력 해석 수행하였다. 또한 풍동실험을 통해 진동모드를 살펴보기 위해 고유치 해석을 수행하였다. Peter Curran은 다음과 같이 해석에 대해 설명하였다. “연직방향의 진동과 좌굴 진동 모드가 완전히 분리되어 있다는 것을 확인하는 것이 매우 중요한 관건이었습니다. 그렇지 않았다면, 불안정적인 결과를 불러오게 될 것이고, Tacoma Narrow 교의 붕괴와 같은 효과를 발생시킬 수도 있을 겁니다.”또한 지진 발생시 예측될 수 있는 교량의 응답을 살펴보기 위하여 지진해석이 수행되었다.

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