본 연구에서는 PSC 거더교의 장경간 적용을 위해 개발된 Half-Decked PSC 거더의 구조적 성능을 실험하였다. 이를 위해 힌지-롤러의 지점 조건의 단순교로 설계된 60 m 경간의 실물 크기 거더를 제작하여 4점 재하실험을 수행하였다. 거더의 중앙을 기준으로 양쪽으로 5.5 m 씩 떨어진 위치에 가력장치를 설치 후 1 kN/sec의 속도로 하중을 재하하여 총 4단계에 걸쳐 반복하중을 가하였다. 1단계부터 4단계까지 1,000 kN, 1,200 kN, 1,500 kN, 2,000 kN의 하중을 재하하고 제거하기를 반복하며 거더의 변위, 콘크리트와 철근의 변형률, 균열 등을 확인하였다. 이를 분석하여 거더의 내하력을 평가하고 하중 제거 시 나타나는 복원력 등을 살펴보았다. 1,400 kN 인근에서 초기 휨균열이 발생하여, 이 시점부터 하중 재하 시 비선형 성이 나타나며 뚜렷한 잔류변형이 계측되었다. 초기 균열이 1등교 기준의 사용하중보다 2배 이상 큰 하중에서 계측되어 충분한 내하력을 갖고 있는 것으로 나타났다. 실험 결과의 검증을 위해 수치해석을 수행하여 결과 값을 비교하였고 그 결과 실험 결과와 해석 결과의 유사한 거동을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 거더의 정적재하실험을 통하여 그 구조적 성능을 입증하였으며, 이를 바탕으로 Half-Decked PSC 거더 형식의 60 m 경간 실교량 설계 적용 가능성을 확인하였다.
In this study, we tested structural performance of Half-Decked PSC girder which was developed for applying to long span bridge. We operated 4 point bending test with 60 m span full scale girder designed as simple bridge with hinge-roller boundary condition. Actuators were set on the both sides of girder, 5.5 m away from the center, and 4 stages of cyclic loading was applied at rate of 1 kN/sec. Through stages 1 to 4, loading and unloading 1,000 kN, 1,200 kN, 1,500 kN, and 2,000 kN were repeated and displacement, strain of concrete and steel, crack of girder were checked. From these results, the strength of girder was assessed and resilience and ductility were observed after removing the load. Since initial flexural crack occurred in the vicinity of 1,400 kN, non-linearity of load-displacement curve appeared and definite residual strain was measured at that point. The test result showed that initial cracking load was over twice the DB-24 load which means the developed girder had sufficient strength. To verify the experimental results, we numerically analyze the test and confirmed that the data were similar with results from the test above. Half-Decked PSC type of 60 m-girder developed in this study showed its adequate structural capacity through static loading test, which proved that possibility of applying the girder to actual bridges practically.
