하이브리드 교량 (복합 구조 교량, 합성 구조 교량)의 개념, 국내외 현황 및 전망

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0월까지의 총 4년으로 약 54억원의 연구비가 집중적으로 투자되어 교량바닥판용 모듈을 개발. 본 프로젝트의 마지막 단계인 2002년 10월에 개발제품을 영국의 West Mill Bridge에 적용한 바 있음. 이때부터 현재까지 계측을 계속 진행하므로써 개발된 FRP 바닥판의 장기적인 성능 검증을 수행중.
네델란드의 Center of Lightweight Structures TUD-TNO는 VARTM공법을 이용한 FRP 바닥판 개발관련 연구 진행. 적용 복합재료의 내구성과 연결부의 성능 검증 실험 및 설계 기준 정립에 중점을 두어 연구 수행.
EMPA(Swiss Federal La-boratories for Material Testing and Research)의 Meier 교수 주도로 COBRAE(Composite Bridge Alliance Europe)라는 연합체를 중심으로 FRP바닥판과 관련된 공동연구를 활발하게 진행 중
스위스 CClab(Composite construction laboratory)에서는 제형단면과 삼각형 단면을 갖는 복합재료 바닥판을 대상으로 부착제를 이용하여 강재거더와 연결한 경우의 피로성능검증 실험을 실시. 재하하중의 최대값은 40kN, 최소값은 10kN으로 하중변동범위는 30kN이며, 2Hz의 속도로 반복하중을 가하였음. 복합재료 바닥판과 강재거더를 연결할 때 사용한 부착재료는 SikaDur 330 epoxy를 적용. 대상 실험체에 적용한 강재거더의 길이와 높이는 각각 7.9m와 500mm로 제작, 4절점 재하. 실험체 바닥판 폭은 1.5m이며, 바닥판과 거더간의 부착제 두께는 6mm 이상, 10mm 미만. 피로실험결과로 도출된 파괴모드는 부착제를 적용한 복합재료 바닥판과 강재거더 연결부위가 아닌, 복합재료 바닥판을 구성하는 모듈간 부착면 파괴로 확인.
복합재료 바닥판과 강재거더를 부착제로 연결한 시스템의 강성이 우수한 것으로 확인됨. 피로하중에 대해서도 안정적.
Creative Pultrusions사의 Super Deck
덴마크의 Fiberline사에서 복합재료 바닥판 개발
1992년 Scotland의 Aberfeldy에서는 아라미드 섬유에 폴리에틸렌을 더한 케이블에 GFRP 바닥판과 주탑등 최초로 전 부분을 복합소재로 만든 사장교 형식의 복합소재 보도교를 건설하였는데 총길이 113m에 주경간이 63m로 현재 가장 긴 완전 복합소재 교량
1997년 스위스의 Pontresina Bridge는 FRP로 만들어진 격자형 틀과 인발성형으로 생산한 프로파일을 이용하여 만든 보도교
FRP 바닥판만을 사용하여 만들어진 단경간 교량으로 No-name Creek Bridge
FRP거더와 FRP바닥판을 함께 사용한 교량으로 독일의 Cottbus Bridge(보도교, 2000)
5. 기술발전 전망
고강도 강재, 고강도 콘크리트 및 복합소재를 적용한 교량 건설
기존 구조형식과 차별화되는 새로운 형식의 교량 건설
접합기술, 합성기술, 프리스트레싱 기술 등에 대한 기술발전이 이루어질 것으로 전망

키워드

하이브리드 교량,   복합 구조 교량,   합성 구조 교량,   강합성 교량