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교량세굴심 산정을 위한 만곡부하천에서의 산정식 적용성 평가

Applicability Evaluation on the Analytical Formulas of the Scour Depth Estimation in the Bight River
한국산학기술학회논문지 제13권 제10호, 2012.10, 4845-4852 (8 pages)
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초록
본 논문은 교각의 세굴심 산정공식과 교대의 세굴심 산정공식을 적용하여 하천의 홍수량 및 만곡의 유·출입 각 변화에 따른 교량의 세굴심을 산정하고 이를 비교·검토하여 세굴심 산정식의 적용성을 평가하였다. 전체적으로 홍수량 및 유·출입 각이 증가할수록 만곡부의 세굴심 편차가 증가하였으며, 특히 유·출입 각 105°에서 58%의 편차를 보여 이 지형에서의 교량계획시 신중한 검토가 필요할 것으로 판단된다. 다음으로 만곡부 산정공식별 만곡부의 세굴 심 편차를 산정한 결과, 교각의 경우 Andru식이 58%를 Laursen식이 26%의 편차율을 보였으며, 다음으로 CSU. 식이 17%의 편차율을 보였다. 교대는 Froehlich 공식이 44%의 편차율을 보이고 있어 위 식의 세굴심 산정식 적용시 만곡 부의 수리특성을 고려한 세굴심 산정이 필요한 것을 알 수 있다. 끝으로 세굴심의 편차를 크게 보인 유·출입 각 45°~135°에 대하여 홍수량에 따른 세굴심의 편차율을 회귀분석 하여 회귀식을 제안하였다.

This research calculated the scour depth of bridge according to inflow and outflow changes of stream's flood discharge and curves by applying scour depth formula for piers and abutments, and by comparing and examining them, evaluated the applicability of scour depth formulas. Overall, if the angles of flood discharge and inflow and outflow increase, the deviation rate of scour depth in bight increased. Especially the deviation rate was 58% at the inflow and outflow angle of 105° that the bridge plan for this geography need careful examination. Next, as a result of calculating the deviation rate of scour depth at the bight by scour depth formulas, in case of pier, Andru formula showed 58% deviation rate, Laursen formula showed 26% deviation rate, and CSU. formula showed 17% deviation rate. In the case of abutment, Froehlich formula shows 44% deviation rate that when applying above scour depth formulas, scour depth calculation considering repairable characteristics of bight is necessary. Finally, about inflow and outflow angles of 45°~135° that showed big deviation rate of scour depth, this research performed regression analysis of deviation rates of scour depth due to flood discharge to suggest the regression formula.

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