교량의 설계기준의 발달을 위해서는 안전율 결정에 대한 선진적인 기법 및 하중조합에 대한 이해가 선행되어야 한다.
이 연구에서는 교량의 설계하중조합에 대한 안전율 분석을 통하여 각 설계기준에 대한 신뢰도지수와 안전율 분석을 목적으로 한다.
예제교량에 대한 유한요소 구조해석을 수행하여 현행 도로교 설계기준(KBDC), AASHTO LRFD, 제안 도로교 설계기준(Propose) 및 케이블교량설계지침(안)의 활하중 조합, 풍하중 조합, 지진하중 조합에 대한 휨모멘트 값을 산정하고 신뢰도지수와 안전율을 구한다.
PSC box교량에서는 지점조건이나 시 공방식에 따라 차이가 있으나, 휨모멘트 값이 경간의 길이가 늘어나면 각 설계기준의 고정하중, 활하중 값이 대부분이 커졌고, 하중계수를 적용한 총하중 값도 증가하였다. 케이블교량에서는 각 설계기준별로 휨모멘트를 비교하고 그 중에서 현행 도로교 설계기준(KBDC)이 각 하중조합에 대한 값이 크게 나타났다.
PSC box교량에서는 측경간의 정모멘트의 신뢰도지수만 빼고 대부분의 경우는 경간이 늘어나면 신뢰도지수도 늘어났다. 그 중에서 현행 도로교 설계기준(KBDC)가 가장 크게 나왔는데, 그 이유는 하중계수로 인한 영향이다.
케이블교량의 신뢰도지수는 보강거더와 주탑에 케이블교량 설계지침(안)의 중요도계수를 적용하기 전보다 적용 후에 신뢰도지수가 증가하는 것을 알 수 있다. 그리고 설계기준의 신뢰도지수보다 실교량의 신뢰도지수가 더 크게 나타나는 것을 알 수 있는데 이는 기준보다 더 안전하게 만들기 때문이다. 신뢰도수준은 평균적으로 목표신뢰도 수준인 3.5를 나타내고 중요도계수를 적용하면 4.0을 이루거나 상회하여 목표신뢰도 수준을 만족한다.
안전율을 보면 PSC box교량은 경간이 증가함에 따라 신뢰도지수와 반대로 안전율이 나타난다. 케이블교량은 전체적으로 하중조합에 대한 안전율이 PSC box교량에 비하여 크지 않게 나오고 있다. 중요도계수를 적용하여도 값이 그리 크지 않다. 풍하중 및 지진하중 조합에 대한 설계기준별 안전율의 차이는 크게 나타나지 않는다. 이는 설계기준별 차이가 크지 않기 때문이다.