Abstract
The grid analysis has been frequently used for steel box girder bridges with multiple girders in order to determine wheel load lateral distributions due to its simplicity. Because the deck slab is not included in the gird analysis, box girders are necessarily connected to each other with closely spaced cross beams. In this study the effects of cross beams on the lateral distribution of live load in composite steel box girder bridges was investigated through three dimensional finite element analysis. The parameter considered in this study is the number of cross beams. Results of the present finite element analysis indicate that the reinforced concrete slab plays a key role in the lateral distribution of live load, and consequently the effect of the cross beam is not so significant that it can be neglected. Also, it was found that the lateral distribution factors obtained from the finite element analysis agree well with those calculated from the equation given in AASHTO LRFD specifications. Therefore, it is suggested that for the determination of wheel load distribution in multiple box girder bridges the AASHTO LRFD equation be used instead of carrying out grid analysis with using cross beams.
합성 강박스거더 교량의 활하중 횡분배 효과를 반영하기 위해 실무에서는 관용법이나 격자해석이 주로 적용되고 있다. 그러나 격자해석에는 횡방향의 콘크리트 바닥판 강성은 포함되지 않기 때문에 거더 사이에 가로보를 설치해서 횡분배를 유도하게 된다. 본 연구에서는 3차원 유한요소 해석을 통하여 강박스거더 교량의 가로보가 활하중 횡분배에 미치는 영향을 관용법과 격자해석, 그리고 AASHTO LRFD의 횡분배 공식과 비교하였다. 격자해석에서는 가로보의 간격이 횡분배에 큰 영향을 미치는 결과를 보였다. 하지만 유한요소 해석결과는 콘크리트 바닥판이 활하중 횡분배에 상당한 기여를 하며, 상대적으로 가로보의 기여도는 미미한 것으로 나타났다. 한편, AASHTO LRFD 시방서의 횡분배 공식이 유한요소 해석결과와 비교적 잘 맞는 것도 확인하였다. 따라서 합성 강박스거더 교량에 AASHTO LRFD의 횡분배 공식을 적용하면 간편하면서도 기존의 관용법이나 격자해석보다 경제적이고 합리적인 설계가 가능할 것으로 판단된다.