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적용범위

1. 다음과 같이 스펙트럼 해석이 적용 가능한 선형거동 교량을 대상으로 한다.
...(1) 강재받침 또는 탄성받침이 설치된 다경간 교량에 적용한다.
...(2) 지진격리받침을 등가선형(등가강성 및 등가감쇠)으로 모델화한 다경간 교량에 적용한다. 지진격리받침을 비선형이력모델로 모델화한 경우에는 ‘D. 지진격리교량: 비선형응답이력해석’에 따른다.
...(3) 탄성받침이 설치된 단경간 교량에 적용한다. 강재받침이 설치된 단경간 교량은 ‘B. 단경간교(강재받침): 등가정적해석’에 따른다.
2. 선형거동 교량 중 지진구역 II에 위치한 내진II등급 교량은 ‘C. 지진구역 II의 내진II등급 교량: 등가정적해석’에 따른다.

[6A-1] 고유치 해석

1) 진동모드 수 및 주요 진동모드
...1. 해석에 포함하여야 하는 모드의 수는 교량의 지진응답이 적정하게 산정될 수 있도록 충분히 포함하여야 한다.
...2. 각 방향별 2개 이상의 주요 진동모드의 형상과 진동주기를 명시하여야 한다.

2）모드별 응답의 조합
...1. 개별 모드들의 응답성분(힘, 응력, 변위 등)은 CQC(Complete Quadratic Combination)방법으로 조합한다.

[6A-2] 해석결과

1) 지진력

교축 및 교축직각 방향으로 구한 탄성지진력(FE)은 30% 규정에 따라 조합하여 조합탄성지진력(FECOMB)을 구한다.


2) 지진 변위

교축 및 교축직각 방향으로 구한 탄성변위(ΔE)는 30% 규정에 따라 조합하여 조합탄성변위를 구한다.


해설

[6A-1] 고유치 해석

1) 진동모드 수 및 주요 진동모드
...1. ... 일반적으로 고려한 진동모드에 포함된 유효모드질량(effective modal mass)의 합이 전체 구조물 질량의 90%에 도달하면 충분한 수의 모드를 고려한 것으로 간주할 수 있다.
...1. ... 모드간의 간격이 좁은 경우(인접한 모드의 고유진동수가 약 30% 이내)에는 SRSS방법은 응답을 과대 또는 과소 평가하여 적합하지 않으며 이 경우에는 CQC(Complete Quadratic Combination)방법을 사용하여야 한다.

[6A-2] 해석결과

1) 지진력

모드해석은 교량의 독립된 축에 대해 각각 해석하여 응답을 구한다. 교량이 교축방향(종방향) 및 교축직각방향(횡방향)으로 이상적인 대칭구조(교량의 질량중심과 강성 중심이 일치)라면 교축방향의 지진해석에서는 교축방향으로만 응답이 발생하고 교축직각방향의 지진해석에서는 교축직각방향으로만 응답이 발생하게 된다.

하지만, 이상적인 대칭구조가 아니라면 교축방향의 지진해석에서 교축직각방향 및 수직방향의 응답이 발생하게 되고, 교축직각방향의 지진해석에서도 교축방향 및 수직방향의 응답이 발생하게 된다.

따라서 교량의 내진성능평가를 위한 교축방향, 교축직각방향 및 수직방향의 탄성지진력과 탄성변위는 이러한 효과를 고려하기 위해 해설식(6.2-1)~(6.2-3)과 같이 30% 규정을 적용하여 조합탄성지진력 및 조합탄성변위를 산정한다.

① 교축방향 조합탄성지진력 및 조합탄성변위

[FLE]COMB = 1.0 × [FLE]L + 0.3 × ⟨[FLE]T + [FLE]V⟩

② 교축직각방향 조합탄성지진력 및 조합탄성변위

[FTE]COMB = 1.0 × [FTE]T + 0.3 × ⟨[FTE]L + [FTE]V⟩

③ 수직방향 조합탄성지진력 및 조합탄성변위

[FVE]COMB = 1.0 × [FVE]V + 0.3 × ⟨[FVE]L + [FVE]T⟩

5. 용어 정의

[FLE]COMB: 교축방향 조합탄성지진력 및 조합탄성변위

[FTE]COMB: 교축직각방향 조합탄성지진력 및 조합탄성변위

[FVE]COMB: 수직방향 조합탄성지진력 및 조합탄성변위

[FLE]L: 교축방향 지진해석으로 구한 교축방향의 탄성지진력 및 탄성변위

[FLE]T: 교축직각방향 지진해석으로 구한 교축방향의 탄성지진력 및 탄성변위

[FLE]V: 수직방향 지진해석으로 구한 교축방향의 탄성지진력 및 탄성변위

FE는 지진해석으로 구한 교량의 탄성지진력(교각 단부의 전단력 VE, 휨모멘트 ME) 및 탄성변위(받침상부 변위 ΔE)를 의미한다.

첨자 L, T 및 V는 각각 교축방향, 교축직각방향 및 수직방향을 나타내며, 위첨자는 응답방향을, 아래첨자는 평가 지진하중의 재하방향을 의미한다.