Reliability Analysis of Single and Continuous Span Composite Plate and Box Girder Designed by LRFD Method under Flexure

LRFD법으로 설계된 단경간 및 연속경간 강합성 플레이트 거더 및 박스 거더의 휨에 대한 신뢰도해석

  • 신동구 (명지대학교 토목환경공학과) ;
  • 노준식 (명지대학교 토목공학과) ;
  • 조은영 (명지대학교 토목공학과)
  • Received : 2007.08.14
  • Accepted : 2008.01.28
  • Published : 2008.02.20

Abstract

The reliability analysis of simply-supported and continuous composite plate girder and box girder bridges under flexure was performed to provide a basic data for the development of LRFD c ode. The bridges were designed based on LRFD specification with newly proposed design live load which was developed by analyzing traffic statistics from highways and local roads. A performance function for flexural failure was expressed as a function of the flexural resistance of composite section and the design moments due to permanent load and live load. For the flexural resistance, the statistical parameters obtained by analyzing over 16,000 domestic structural steel samples were used. Several different values of bias factors for the live load moment from 1.0 to 1.2 were used. Due to the lack of available domestic measured data on the moment by permanent loads, the same statistical properties used in the calibration of ASHTO-LRFD were ap plied. The reliability indices for the composite girder bridges with various span lengths, different live load factors, and bias fact or for the live load were obtained by applying the Rackwitz-Fiessler technique.

국내 LRFD 도로교설계규정을 정립하기 위한 자료로 활용하기 위하여 단경간 및 3경간 연속 플레이트 거더 및 박스 거더 합성단면을 하중저항계수설계법으로 설계하고 설계된 단면의 휨에 대한 신뢰도해석을 수행하였다. LRFD 법에 의한 합성거더 단면 설계 시에는 최근 국내 통행차량의 특성을 분석하여 새로 제안된 활하중을 적용하였다. 신뢰도해석에서 휨저항강도는 최근 국내에서 생산된 16,000여 구조용 강재 표본의 항복강도 통계적 특성을 반영하여 재료 비선형 소성해석으로 구한 강합성단면의 휨저항강도 통계를 이용하였다. 활하중에 의한 작용모멘트의 편심계수는 1.0~1.2를 적용하였으며 강거더 자중, 콘크리트 바닥판 자중, 포장면 자중 등에 의한 고정하중 모멘트 통계 값은 A SHTO 보정자료를 사용하였다. Rackwitz-Fiessler 법으로 신뢰도해석을 수행하고 지간별, 강거더 형식별, 활하중계수별, 활하중 모멘트의 편심계수별로 신뢰도지수 계산 결과를 제시하였다.

Keywords

References

  1. 건설교통부 (2005) 도로교설계기준, 한국도로교통협회
  2. 교량설계핵심기술연구단 (2008) 교량설계핵심기술연구 - 교량 해석 및 설계 선진화, 건설교통부, 한국건설교통기술평가원, 03산C02-01, 4차년도 연구보고서(발간 예정)
  3. 신동구, 김천용, 노준식, 박영석 (2007) 국내 생산 강재를 적용 한 강합성 거더 휨저항강도의 통계적 특성, 한국강구조학회, 제 19권 2호, pp. 139-146
  4. 신동구, 김천용, 백인열 (2006) 하중저항계수법(LRFD)으로 설 계된 강합성 거더의 휨에 대한 신뢰도해석, 대한토목학회, 제 26권 제 3A호, pp. 539-546
  5. 황의승, 백인열 (2007) 새로운 활하중 모형에 따른 기존 교량의 신뢰도 분석, 2007 건설교통 R&D 성과포럼, 한국건설교 통기술평가원
  6. AASHTO (2007) AASHTO LRFD Bridge Design Specifications
  7. CAN/CAS-S6-00 (2000) Canadian Highway Bridge Design Code, CSA International, Toronto, Ontario, Canada
  8. prEN 1994-2 (1994) Eurocode 4: Design of Composite Steel and Concrete Structures-Part2: Rules for Bridges, European Committee for Standardization, Brussels
  9. Nowak, A.S. (1999) Calibration of LRFD Bridge Design Code, Report 368, Transportation Research Board, National Academy Press, Washington, D.C
  10. Rackwitz-Fissler (1978) Structural Reliability under Combined Random Load Sequences, Computers and Structures, Vol. 9, pp. 489-494 https://doi.org/10.1016/0045-7949(78)90046-9
  11. Wollmann, G. P. (2004a) Steel Girder Design per AASHTO LRFD Specifications(Part1), Journal of Bridge Engineering, ASCE, Vol. 9, No. 4., pp. 364-374 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2004)9:4(364)
  12. Wollmann, G. P. (2004b) Steel Girder Design per AASHTO LRFD Specifications(Part2), Journal of Bridge Engineering, ASCE, Vol. 9, No. 4., pp. 375-381 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2004)9:4(375)