교량의 면진설계

 

1. 교량 면진설계의 정의

• 면진설계란 구조물의 고유주기를 인위적으로 늘려 지진에 의해 구조물에 전달되는 지진력을 감소시키는 설계 방법
• 교량에서는 상부구조와 하부구조 사이에 특수한 면진장치를 설치하여 이를 구현함

2. 면진 구조물의 개념

• 고유주기를 길게 하여 지진의 주기대역에서 벗어나게 함
• 감쇠 능력을 증대시켜 구조물의 변위를 제어
• 상부구조와 하부구조를 분리하여 지반 운동이 구조물에 직접 전달되는 것을 차단

3. 교량의 면진설계와 내진설계의 비교

항목	내진설계	면진설계
기본 원리	강성/강도 증가	지진력 감소
지진력	큰 지진력	감소된 지진력
경제성	고비용	경제적
지진 후 기능	손상 가능성 높음	기능 유지 유리
설계 복잡성	단순	복잡

4. 교량의 면진 설계시 유의사항

• 면진장치의 적절한 선택과 배치
• 교량의 변위 증가에 대한 대책 마련
  (예: 신축이음장치 설계 시 최대변위에 안전율을 곱하여 여유변위 확보)
• 온도 변화, 풍하중, 차량 제동하중 등 다른 하중 조건에 대한 고려
• 면진장치의 유지관리 계획 수립
• 면진장치의 성능 검증을 위한 시험 계획 수립
• 설계지진 수준을 초과하는 지진에 대한 안전성 검토

5. 결론

• 교량의 면진설계는 지진으로부터 구조물을 보호하는 효과적인 방법
• 적절한 설계와 유지관리를 통해 지진 발생 시 교량의 안전성을 크게 향상시킬 수 있음
• 단, 복잡한 설계 과정과 초기 비용 증가 등의 단점도 고려해야 하며, 각 교량의 특성과 요구사항을 고려하여 면진설계의 적용 여부를 신중히 결정해야 함