노비사드 우정교의 설계

활용사례

노비사드 우정교의 설계

노비 사드 우정 교량 설계

케이블 지지 스윙 보행교
구조물의 전반적인 해석
주요 부재의 국부 해석

노비 사드 우정 교량

노비 사드 우정 교량은 노리치의 웬섬 강을 가로지르는 비대칭 케이블 지지 스윙 보행교로, 신규 상업 개발 지역에 접근할 수 있도록 하며 역사적으로 열악한 지역을 재생하는 데 기여하고 있습니다. 이 구조물은 노리치와 세르비아의 노비 사드 간의 자매 결연을 기념하여 이름 지어졌습니다. Buro Happold Consulting Engineers Ltd는 건축가인 Yee Associates와 협력하여 LUSAS Bridge를 사용하여 강철 상부 구조에 대한 전반적 및 국부 모델을 생성하고 교량 설계와 해석을 지원하였습니다. 노퍽 카운티 의회가 이 프로젝트의 공동 컨설턴트였습니다.

교량은 보행로/자전거 도로를 지지하며 동쪽 기슭에 5m와 14m의 두 개의 접근 경간과 28m의 중앙 경간을 포함하고, 중앙 경간은 주 타워를 중심으로 회전합니다. 서쪽 기슭에는 5m의 경간이 있습니다. 주요 교량은 케이블 지지형이며, 회전 기계가 수용된 강철 외장으로도 지지됩니다. 교량의 단면 구조는 두 개의 400mm x 400mm 롤형 강재로 구성되며, 45도 회전하여 다이아몬드 형태의 보를 제공합니다. 교량은 주 강재 사이에 10mm 두께의 판을 스팬으로 하고, 2m 간격의 가로 방향 리브와 국부 변형률을 줄이기 위한 세로 보강재를 포함합니다.

교량 세부 사항

카림 잉스트롬(Karim Yngstrom)에 따르면, 구조물의 특성 때문에 전반적인 해석이 상당히 어려웠다고 합니다. 그는 '비대칭 케이블 지지 경간 배치 때문에 짧은 (뒤쪽) 경간에 켄틀리지(무게 덩어리)를 사용하여 주 경간의 자체 중량에서 발생하는 전복 모멘트를 상쇄해야 했습니다. 초기 설계에서는 두꺼운 강재 판을 사용하는 것을 고려했으나, 이는 비교적 두꺼운 (113mm) 판을 필요로 하여 구조물 전체의 중량을 상당히 증가시켰습니다. 최종적으로 채택한 해결책은 교량 판 아래에 영구적인 강철 셔터를 제공하고, 이를 강철 봉으로 채우는 것이었습니다'라고 설명했습니다.

구조물의 반응을 조사하기 위해 LUSAS에서 세 개의 개별 전반 모델을 작성하였습니다. 첫 번째 모델은 교량이 유사하중 하에서 어떻게 작동하는지를 결정하는 데 사용되었으며, 교량의 동쪽과 서쪽 경사로와 주 스윙 교량이 서로 독립적으로 작동합니다.

두 번째 모델은 사체 하중 해석을 위해 사용된 모델과 동일하나, 경사로와 스윙 교량 사이 인터페이스에서 변위 하중을 적용했습니다. 이 해석의 결과는 Buro Happold가 온도 변화, 높은 상승 바람 및 눈 하중으로 인해 발생할 수 있는 불일치에서 추가 응력을 결정하는 데 도움이 되었습니다.

LUSAS 모델

세 번째 모델은 운영 조건에서의 구조물을 나타내며, 가장자리 보가 경량 핀을 통해 구조물의 연속적인 전단 전달을 제공합니다. 이 연결 핀은 경사로와 주 교량 간의 수직 하중 전달만 있게 하여 실제 자유도를 모델링했습니다.

각 해석의 결과는 별도의 스프레드시트에 통합되어 각 부재에 대한 최대 하중 효과가 결정되었습니다.

교량 고정 세부 사항과 타워의 강철 외장은 LUSAS로 보다 정밀한 조사 대상이 되었습니다. 이 주요 지역에 대한 국부 모델이 생성되었고, 운전 중 응력 및 변위가 측정되었습니다. 카림은 'LUSAS를 사용하는 것이 고려해야 할 다양한 하중 케이스에 대해 구조를 해석하는 유일한 실행 가능한 방법이었습니다 – 사실상 우리는 다른 방법으로는 해낼 수 없었습니다'라고 언급했습니다.

교량 고정 세부 사항 및 타워 셔드