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고속도로 장대교 내진보강의 검토

전문가 제언: ○ 도로교는 도시 교통량의 증가와 우아한 도시 미관의 중요성으로 점차 경관길이와 함께 전체 길이도 길어지고 있어 현수교와 사장교 등hanging 구조의 교량이 선호되고 있으며, 우리나라에도 올림픽대교와 진도대교, 최근의 서해대교 등에 반영되고 있다. 서해대교는 사장교로서 PSM교(연속 콘크리트 상자형교)와 FCM교(장 경간 콘크리트 상자형교)를 복합 시공하여, 주 탑 길이 470m, 총길이 7.3㎞에 이르는 세계적으로도 주요한 사장교이다.

– 그러나 경간의 길이가 길어지면 내풍의 안전성과 내진측면에서 불리하게 되므로 프리스트레스 콘크리트(PC) 구조와 병행해서 채택한다. 주 거더는 길이가 길수록 축 압축응력이 커지므로 through rib의 용접 피로에 대한 대책과 scallop의 크기도 작게 하되 가능한 커다란 블록의 박스 거더 방식으로 공장용접을 해서 품질을 유지해야 한다.

– 이 글에서는 저발생확률, 고강도의 레벨 2 지진에서 Tokyo 수도고속도로의 기존 3개 교량에 대한 내진보강에 대하여 검토하고 있다.

○ 우리나라도 도로교 설계기준에 내진설계 편을 두고 평균 주기 500년의 지진 가속도계수를 적용하고 있다. 이는 지진구역 Ⅱ에 위치한 내진 Ⅱ등급 교량에 대하여, 인명피해는 최소화하고, 부분적인 피해는 허용하되 붕괴는 방지하며, 지진이 발생해도 교량의 기본적인 기능은 발휘하도록 기본개념을 설정하고 있다.

– 이에 따라 교량의 상부구조와 하부구조를 연결하는 교량받침이나 기계장치는 고정하중의 20%에 해당하는 수평지진력에 대해서 저항할 수 있도록 설계하게 되어 있다.

○ 현재 국내의 모든 교량에 대해서 정부에서는 내진관련 조사를 지속적으로 실시하고 있으나, 내진기준은 실제의 피해사례에 따라 계속 개정되고 있는 것이 선진국의 현실이므로, 국내외의 지진피해의 사례를 지속적으로 조사 반영함으로서 교량의 합리적인 내진보강의 방법을 계속 개발해 나가야 할 것이다.

저자: Yasumiki Yamamoto, Masanori Takahashi
자료유형: 학술정보