기술기사 KSSC Feb. 2012 55 사장교 가설시 진자형 TMD를 이용한 내풍안정화 공법 (Wind Stabilizing Measures by TMD during Construction of a Cable-Stayed Bridge) 김 영 민 (Young-Min Kim), (주)대우건설 기술연구원 책임연구원, [email protected]김 대 영 (Dae-Young Kim), (주)대우건설 기술연구원 방재연구팀장 1. 서 론 1.1 신기술의 범위 및 내용 사장교와 같은 장대교량은 경간장이 길어질수록 바람에 취약 한 특성을 가지게 되는데, 특히 주경간장이 폐합되기 전인 가 설 시에는 캐틸레버 형식의 구조를 가지게 되므로 내풍안전성 을 확보하기 위한 대책이 필요하다. 흔히 가설시 내풍안정화대 책으로 내풍케이블을 사용하는데, 내풍케이블의 경우 케이블 지지를 위한 가설기초와 같은 별도의 추가적인 임시 구조물이 필요하게 되므로 경제성과 시공성이 떨어지게 된다. 본고에서 소개하고자 하는 신기술은 사장교 가설 시 사장교 아래 가설기초공사가 용이하지 않을 경우 내풍케이블을 설치 하지 않는 대신에, 주탑에 제진장치(TMD)를 설치하고 공력 어드미턴스(Aerodynamic Admittance) 기술을 이용하여 사 장교 가설단계별로 TMD 진자의 길이를 조정하고 교량의 고유 주기와 제진장치의 진동주기를 동조시켜 시공 중 내풍안전성 을 확보하는 기술이다. 본 기술은 국토해양부 신기술 제613호로서 사장교가설 시 주탑부에 진자형 TMD를 설치하고, 시공단계별로 TMD 진자의 길이를 조정하여 상판의 수직진동을 제어하는 내풍안정화공법이 라고 지정되어 있다. 1.2 신기술의 시공절차 및 방법 본 신기술은 사장교 가설 시 주탑 시공 완료 후 주탑부에 교 축방향으로 수평 제진장치를 설치하고, 가설 단계에 따라 상기 수평 제진장치의 주기를 교량의 고유 진동주기에 동조시켜 풍 하중에 의한 주형부의 상하진동을 저감하는 사장교 가설 방법 이다. 그림 1. 거가대교 3주탑사장교에 설치된 진자형 TMD 본 공법의 적용순서는 다음과 같다. ① 정확한 풍하중 산정과 동적 해석을 통해 제진 목표를 설 정한다. ② 제진장치를 설계/제작한다. ③ 현장설치 전 공장성능시험을 통해 제진장치의 외형과 부 품 성능을 확인한다. ④ 현장으로 운반하여 설치한다. ⑤ 현장성능시험을 통해 진동주기와 제진장치의 작동 효율을 확인한다. ⑥ 교량의 가설단계에 따라 제진장치를 튜닝하며 운영한다. ⑦ 완공 후 해체/철거한다.
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사장교 가설시 진자형 TMD를 이용한 내풍안정화 공법210.101.116.28/W_files/kiss5/23005318_pv.pdf · 김 영 민 (Young-Min Kim), (주)대우건설 기술연구원
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KSSC Feb. 2012 55
사장교 가설시 진자형 TMD를 이용한 내풍안정화 공법
(Wind Stabilizing Measures by TMD during Construction of a Cable-Stayed Bridge)