#교량받침 집중 분석

곡선교에서 상부 거더를 지지하는 받침(Bearing)의 배치 요령 및 받침 배치가 적절하지 못할 경우에 발생 가능한 문제점에 대하여 설명하시오.

기존 교량 내진 보강 시 지진하중에 따른 교량 받침과 전단키의 상호 거동 특성을 3가지 형태로 구분하여 설명하시오.

기존 교량의 내진 보강 시 지진 하중에 따른 받침과 전단키의 거동은 교량의 안전성을 확보하는 데 매우 중요한 요소이다. 받침은 지진 시 발생하는 수평력을 전달하고, 전단키는 과도한 변위를 억제하는 역할을 수행한다. 이러한 상호 거동 특성을 파악하고 적절한 보강 방법을 적용하는 것이 내진 성능 향상의 핵심이다.

교량 기타시설 설계기준(KDS24 90 11)에서 받침 저항 성능에 대하여 설명하시오.

교량 받침의 저항 성능은 교량의 안정성과 내구성에 중요한 영향을 미친다. 받침은 상부 구조의 하중을 하부 구조로 전달하는 역할을 하며, 수직 하중뿐만 아니라 수평 하중, 회전 변형에 대한 저항 성능을 확보해야 한다. 설계 시에는 받침의 종류, 설치 위치, 하중 조건 등을 고려하여 적절한 저항 성능을 갖도록 설계해야 하며, 유지 관리 시에는 받침의 손상 여부를 주기적으로 점검하고 필요시 교체하여 교량의 안전성을 확보해야 한다.

다음과 같은 그림에서 2경간 교량을 서울지역에 설치하기 위하여 내진설계를 진행하고자 한다. 내진설계는 붕괴방지수준만을 고려하고 내진Ⅰ등급으로 건설하고자 한다. 교각부에 설치된 교량받침은 포트받침 고정단으로 연직용량 4,000kN의 2개로 수평방향 거동에 대한 구속효과를 부여하는 경우, 교축방향 지진에 대하여 아래 사항을 검토하시오. (단, 연직용량 4,000kN의 지진 시 허용수평력은 400kN이다.) 1) 교축방향 고유진동수 및 고유주기(1차 모드 질량 참여율을 100%로 가정) 2) 유효수평지반가속도(S) 및 지반증폭계수 3) 설계스펙트럼가속도(Sₐ, g) 및 수평방향 지진력 Fₐ 4) 적용된 받침 용량의 적정성 ⦁교각직경 = 2.0m ⦁교각높이 = 15.0m ⦁상부 고정하중은 전 연장에 걸쳐 균등하게 w = 200 kN/m 작용 ⦁중력가속도 = 9.81m/s² ⦁토층 평균전단파속도, Vₛₒᵢₗ = 500 m/s 로 가정 ⦁교각의 질량은 무시함 풍화암 ⦁교각의 전체 단면이 유효한 것으로 가정 ⦁교각의 콘크리트 압축강도 fck = 40MPa ⦁확대기초로부터 기반암 상단까지 거리 15m 기반암 ⦁지진구역계수 0.11 ⦁위험도계수 1.4

중・소교량의 교량받침 설계 시 탄성받침 쐐기 제거에 따른 장·단점을 기존교량 탄성 받침과 비교하여 설명하시오.

중·소교량 교량받침 설계 시 탄성받침 쐐기 제거는 시공성을 향상시키고 초기 유지보수 비용을 절감할 수 있지만, 지진 발생 시 안정성 확보를 위한 추가적인 설계 검토가 필요하다. 기존 교량 탄성받침과 비교하여 쐐기 제거는 초기 비용 절감, 시공 간편성, 유지보수 용이성 측면에서 유리하지만, 내진 성능 저하 가능성 및 추가적인 안전 검토 필요성 측면에서 불리하다. 따라서 교량의 중요도, 지진 위험도, 경제성 등을 종합적으로 고려하여 쐐기 제거 여부를 결정해야 한다.

교량받침이 지점당 2개소인 2경간 연속 곡선 강상자형 거더 교량을 정밀점검한 결과 일부 교량받침에서 들뜸현상이 발견되었다. 이 들뜸현상의 발생원인 및 대책에 대하여 설명하시오.

2경간 연속 곡선 강상자형 교량의 받침 들뜸 현상은 다양한 원인에 의해 발생할 수 있으며, 이는 교량의 안전성과 사용성에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 본 답안에서는 받침 들뜸 현상의 정의, 발생 원인, 문제점, 그리고 효과적인 대책 및 개선 방안을 상세히 제시하여, 유사 문제 발생 시 적절한 대응을 가능하게 하고자 한다.