표제지
국문초록
목차
제1장 서론 21
1.1. 연구배경 21
1.2. 연구목적 및 범위 21
제2장 설계하중조합의 하중계수 및 저항계수 23
2.1. 활하중조합 23
2.1.1. 현행 도로교 설계기준 25
2.1.2. AASHTO LRFD 26
2.1.3. 제안 도로교 설계기준 27
2.1.4. 하중조합 29
2.2. 풍하중조합 31
2.3. 지진하중조합 35
2.4. 저항계수 37
제3장 예제 실교량의 제원 38
3.1. PSC box교량 38
3.1.1. PSC box 예제교량1의 제원 38
3.1.2. PSC box 예제교량2의 제원 41
3.1.3. PSC box 예제교량3의 제원 44
3.1.4. PSC box 예제교량4의 제원 48
3.2. 케이블교량 51
3.2.1. 케이블 예제교량의 제원 51
제4장 PSC box 교량의 단면설계에서 활하중조합 54
4.1. 고정하중 54
4.1.1. 측경간 비계수 고정하중 54
4.1.2. 중앙경간 비계수 고정하중 56
4.2. 활하중 58
4.2.1. 측경간 비계수 활하중 58
4.2.2. 중앙경간 비계수 활하중 60
4.3. 총하중 63
4.3.1. 측경간 계수 총하중 63
4.3.2. 중앙경간 계수 총하중 66
4.4. PSC box교량의 휨모멘트도 68
4.4.1. PSC box 예제교량1의 휨모멘트도 68
4.4.2. PSC box 예제교량2의 휨모멘트도 71
4.4.3. PSC box 예제교량3의 휨모멘트도 74
4.4.4. PSC box 예제교량4의 휨모멘트도 77
제5장 케이블교량 단면설계 지배하는 하중조합 80
5.1. 보강거더 80
5.1.1. 활하중조합의 비계수 고정하중 80
5.1.2. 활하중조합의 비계수 활하중 84
5.1.3. 활하중조합의 계수 총하중 89
5.2. 주 탑 94
5.2.1. 풍하중조합의 비계수 고정하중 94
5.2.2. 풍하중조합의 비계수 풍하중 96
5.2.3. 풍하중조합의 계수 총하중 98
5.2.4. 지진하중조합의 비계수 고정하중 100
5.2.5. 지진하중조합의 비계수 지진하중 102
5.2.6. 지진하중조합의 계수 총하중 104
5.3. 케이블 106
5.3.1. 활하중조합의 비계수 고정하중 106
5.3.2. 활하중조합의 비계수 활하중 109
5.3.3. 활하중조합의 계수 총하중 112
5.4. 케이블 예제교량의 휨모멘트도 115
제6장 설계의 안전율 비교 118
6.1. 신뢰도 지수 118
6.1.1. PSC box교량의 측경간 신뢰도지수 121
6.1.2. PSC box교량의 중앙경간 신뢰도지수 124
6.1.3. 케이블교량의 보강거더 신뢰도지수 127
6.1.4. 케이블교량의 주탑 신뢰도지수 137
6.1.5. 케이블교량의 케이블 신뢰도지수 144
6.2. 안전율 151
6.2.1. PSC box교량의 측경간 안전율 152
6.2.2. PSC box교량의 중앙경간 안전율 154
6.2.3. 케이블교량의 보강거더 안전율 156
6.2.4. 케이블교량의 주탑 안전율 162
6.2.5. 케이블교량의 케이블 안전율 166
제7장 결론 172
참고문헌 176
ABSTRACT 177
표 2.1. 차로 수 23
표 2.2. 하중별 동시재하계수 24
표 2.3. 표준차로하중 28
표 2.4. 현행 도로교 플레이트 거더교의 풍하중 32
표 2.5. 제안 한계상태 플레이트 거더교의 풍하중 32
표 2.6. 현행 도로교 설계기준의 하부구조에 작용하는 풍하중 34
표 2.7. 제안 도로교 설계기준의 하부구조에 작용하는 풍하중 34
표 2.8. 지진구역 구분 35
표 2.9. 지진구역계수(재현주기 500년에 해당) 35
표 2.10. 위험도 계수 36
표 2.11. 지반계수 36
표 2.12. 지반의 분류 36
표 2.13. 휨모멘트에 대한 저항계수 37
표 3.1. PSC box 예제교량1의 제원 38
표 3.2. PSC box 예제교량2의 제원 41
표 3.3. PSC box 예제교량3의 제원 44
표 3.4. PSC box 예제교량4의 제원 48
표 3.5. 케이블 예제교량의 제원 51
표 4.1. 거더 측경간의 비계수 고정하중 최대 정모멘트 55
표 4.2. 거더 측경간의 비계수 고정하중 최대 부모멘트 55
표 4.3. 거더 중앙경간의 비계수 고정하중 최대 정모멘트 57
표 4.4. 거더 중앙경간의 비계수 고정하중 최대 부모멘트 57
표 4.5. 거더 측경간의 비계수 활하중 최대 정모멘트 59
표 4.6. 거더 측경간의 비계수 활하중 최대 부모멘트 59
표 4.7. 거더 중앙경간의 비계수 활하중 최대 정모멘트 61
표 4.8. 거더 중앙경간의 비계수 활하중 최대 부모멘트 61
표 4.9. 거더 측경간의 계수 총하중 최대 정모멘트 64
표 4.10. 거더 측경간의 계수 총하중 최대 부모멘트 64
표 4.11. 거더 중앙경간의 계수 총하중 최대 정모멘트 67
표 4.12. 거더 중앙경간의 계수 총하중 최대 부모멘트 67
표 5.1. 보강거더 비계수 고정하중 휨모멘트 80
표 5.2. 보강거더 비계수 활하중 휨모멘트 84
표 5.3. 보강거더 계수 총하중 휨모멘트 89
표 5.4. 주탑 풍하중조합 비계수 고정하중 휨모멘트 94
표 5.5. 주탑 풍하중조합 비계수 풍하중 휨모멘트 96
표 5.6. 계수 풍하중 조합 98
표 5.7. 주탑 풍하중조합 계수 총하중 휨모멘트 98
표 5.8. 주탑 지진하중조합 비계수 고정하중 휨모멘트 100
표 5.9. 주탑 지진하중조합 비계수 지진하중 휨모멘트 102
표 5.10. 계수 지진하중 조합 104
표 5.11. 주탑 지진하중조합 계수 총하중 휨모멘트 104
표 5.12. 케이블 비계수 고정하중 휨모멘트 106
표 5.13. 케이블 비계수 활하중 휨모멘트 109
표 5.14. 케이블 계수 총하중 휨모멘트 112
표 6.1. 케이블교량의 중요도계수 120
표 6.2. PSC box교량 활하중조합 신뢰도지수 하중 통계특성 121
표 6.3. PSC box교량 활하중조합 설계기준별 저항계수 121
표 6.4. 활하중조합 설계기준별 측경간 정모멘트 신뢰도지수 122
표 6.5. 활하중조합 설계기준별 측경간 부모멘트 신뢰도지수 122
표 6.6. 활하중조합 설계기준별 중앙경간 정모멘트 신뢰도지수 124
표 6.7. 활하중조합 설계기준별 중앙경간 부모멘트 신뢰도지수 124
표 6.8. 케이블교량 보강거더 신뢰도지수 하중 통계특성 127
표 6.9. 케이블교량 활하중조합 보강거더 Propose 신뢰도지수 128
표 6.10. 케이블교량 활하중조합 보강거더 Propose 중요도계수 적용한 신뢰도지수 131
표 6.11. 케이블교량 활하중조합 보강거더 AASHTO LRFD 신뢰도지수 134
표 6.12. 케이블교량 풍하중조합 주탑 하중 통계특성 138
표 6.13. 풍하중조합 주탑 설계기준별 신뢰도지수 138
표 6.14. 풍하중조합 주탑 실교량 신뢰도지수 140
표 6.15. 케이블교량 지진하중조합 주탑 하중 통계특성 141
표 6.16. 지진하중조합 주탑 신뢰도지수 142
표 6.17. 케이블교량 케이블 신뢰도지수 하중 통계특성 144
표 6.18. 케이블교량 케이블 설계기준 신뢰도지수 144
표 6.19. 케이블교량 케이블 실교량 신뢰도지수 148
표 6.20. 활하중조합 설계기준별 측경간 정모멘트 안전율 152
표 6.21. 활하중조합 설계기준별 측경간 부모멘트 안전율 152
표 6.22. 활하중조합 설계기준별 중앙경간 정모멘트 안전율 154
표 6.23. 활하중조합 설계기준별 중앙경간 부모멘트 안전율 154
표 6.24. 케이블교량 활하중조합 보강거더 안전율 156
표 6.25. 풍하중조합 주탑 설계기준별 안전율 162
표 6.26. 풍하중조합 주탑 실교량 안전율 163
표 6.27. 지진하중조합 주탑 안전율 164
표 6.28. 활하중조합 케이블 설계기준 안전율 166
표 6.29. 활하중조합 케이블 실교량 안전율 169
그림 2.1. 현행 도로교 설계기준 DB-24 활하중 모형 25
그림 2.2. 현행 도로교 설계기준 DL-24 활하중 모형 25
그림 2.3. AASHTO LRFD HL-93TRK 활하중 모형 26
그림 2.4. 제안된 활하중 모형(PROPOSE) 27
그림 2.5. 교량 총폭 B와 총높이 D 33
그림 3.1. PSC box 예제교량1 모델링 39
그림 3.2. PSC box 예제교량1 횡단면도 40
그림 3.3. PSC box 예제교량2 모델링 42
그림 3.4. PSC box 예제교량2 상부 표준단면 43
그림 3.5. PSC box 예제교량3 모델링 45
그림 3.6. PSC box 예제교량3 종단면도 46
그림 3.7. PSC box 예제교량3 FCM구간 지점부 횡단면도 47
그림 3.8. PSC box 예제교량3 FCM구간 중앙부 횡단면도 47
그림 3.9. PSC box 예제교량4 모델링 49
그림 3.10. PSC box 예제교량4의 일반 단면 50
그림 3.11. PSC box 예제교량4의 격벽 단면 50
그림 3.12. 케이블 예제교량의 모델링 52
그림 3.13. 케이블 예제교량의 경간구성 53
그림 4.1. 거더 측경간의 비계수 고정하중 최대 정모멘트 54
그림 4.2. 거더 측경간의 비계수 고정하중 최대 부모멘트 55
그림 4.3. 거더 중앙경간의 비계수 고정하중 최대 정모멘트 56
그림 4.4. 거더 중앙경간의 비계수 고정하중 최대 부모멘트 57
그림 4.5. 거더 측경간의 비계수 활하중 최대 정모멘트 58
그림 4.6. 거더 측경간의 비계수 활하중 최대 부모멘트 59
그림 4.7. 거더 중앙경간의 비계수 활하중 최대 정모멘트 60
그림 4.8. 거더 중앙경간의 비계수 활하중 최대 부모멘트 61
그림 4.9. 거더 측경간의 계수 총하중 최대 정모멘트 63
그림 4.10. 거더 측경간의 계수 총하중 최대 부모멘트 64
그림 4.11. 거더 중앙경간의 계수 총하중 최대 정모멘트 66
그림 4.12. 거더 중앙경간의 계수 총하중 최대 부모멘트 67
그림 4.13. PSC box 예제교량1 비계수 고정하중 68
그림 4.14. PSC box 예제교량1 비계수 활하중 현행 도로교 설계기준 69
그림 4.15. PSC box 예제교량1 비계수 활하중 제안 도로교 설계기준 69
그림 4.16. PSC box 예제교량1 비계수 활하중 AASHTO LRFD 69
그림 4.17. PSC box 예제교량1 계수 총하중 현행 도로교 설계기준 70
그림 4.18. PSC box 예제교량1 계수 총하중 제안 도로교 설계기준 70
그림 4.19. PSC box 예제교량1 계수 총하중 AASHTO LRFD 70
그림 4.20. PSC box 예제교량2 비계수 고정하중 휨모멘트 71
그림 4.21. PSC box 예제교량2 비계수 활하중 현행 도로교 설계기준 71
그림 4.22. PSC box 예제교량2 비계수 활하중 제안 도로교 설계기준 72
그림 4.23. PSC box 예제교량2 비계수 활하중 AASHTO LRFD 72
그림 4.24. PSC box 예제교량2 계수 총하중 현행 도로교 설계기준 73
그림 4.25. PSC box 예제교량2 계수 총하중 제안 도로교 설계기준 73
그림 4.26. PSC box 예제교량2 계수 총하중 AASHTO LRFD 73
그림 4.27. PSC box 예제교량3 비계수 고정하중 휨모멘트 74
그림 4.28. PSC box 예제교량3 비계수 활하중 현행 도로교 설계기준 74
그림 4.29. PSC box 예제교량3 비계수 활하중 제안 도로교 설계기준 75
그림 4.30. PSC box 예제교량3 비계수 활하중 AASHTO LRFD 75
그림 4.31. PSC box 예제교량3 계수 총하중 현행 도로교 설계기준 76
그림 4.32. PSC box 예제교량3 계수 총하중 제안 도로교 설계기준 76
그림 4.33. PSC box 예제교량3 계수 총하중 AASHTO LRFD 76
그림 4.34. PSC box 예제교량4 비계수 고정하중 휨모멘트 77
그림 4.35. PSC box 예제교량4 비계수 활하중 현행 도로교 설계기준 77
그림 4.36. PSC box 예제교량4 비계수 활하중 제안 도로교 설계기준 78
그림 4.37. PSC box 예제교량4 비계수 활하중 AASHTO LRFD 78
그림 4.38. PSC box 예제교량4 계수 총하중 현행 도로교 설계기준 79
그림 4.39. PSC box 예제교량4 계수 총하중 제안 도로교 설계기준 79
그림 4.40. PSC box 예제교량4 계수 총하중 AASHTO LRFD 79
그림 5.1. 보강거더 비계수 고정하중 휨모멘트 83
그림 5.2. 보강거더 비계수 활하중 휨모멘트 88
그림 5.3. 보강거더 계수 총하중 휨모멘트 93
그림 5.4. 주탑 풍하중조합 비계수 고정하중 휨모멘트 95
그림 5.5. 주탑 풍하중조합 비계수 풍하중 휨모멘트 97
그림 5.6. 주탑 풍하중조합 계수 총하중 휨모멘트 99
그림 5.7. 주탑 지진하중조합 비계수 고정하중 휨모멘트 101
그림 5.8. 주탑 지진하중조합 비계수 지진하중 휨모멘트 103
그림 5.9. 주탑 지진하중조합 계수 총하중 휨모멘트 105
그림 5.10. 케이블 비계수 고정하중 휨모멘트 108
그림 5.11. 케이블 비계수 활하중 휨모멘트 111
그림 5.12. 케이블 계수 총하중 휨모멘트 114
그림 5.13. 케이블 예제교량 보강거더 고정하중 휨모멘트도 115
그림 5.14. 케이블 예제교량 보강거더 활하중(KBDC) 휨모멘트도 115
그림 5.15. 케이블 예제교량 보강거더 활하중(Propose) 휨모멘트도 116
그림 5.16. 케이블 예제교량 보강거더 활하중(LRFD) 휨모멘트도 116
그림 5.17. 케이블 예제교량 케이블 휨모멘트도 117
그림 5.18. 케이블 예제교량 Truss Forces 117
그림 6.1. 활하중조합 측경간 정모멘트 신뢰도지수 123
그림 6.2. 활하중조합 측경간 부모멘트 신뢰도지수 123
그림 6.3. 활하중조합 중앙경간 정모멘트 신뢰도지수 125
그림 6.4. 활하중조합 중앙경간 부모멘트 신뢰도지수 125
그림 6.5. 케이블교량 활하중조합 보강거더 Propose 신뢰도지수 130
그림 6.6. 케이블교량 활하중조합 보강거더 Propose 중요도계수 적용 신뢰도지수 133
그림 6.7. 케이블교량 활하중조합 보강거더 AASHTO LRFD 신뢰도지수 136
그림 6.8. 주탑 풍하중조합 지배단면 137
그림 6.9. 케이블교량 풍하중조합 주탑 설계기준 신뢰도지수 139
그림 6.10. 케이블교량 풍하중조합 주탑 실교량 신뢰도지수 140
그림 6.11. 주탑 지진하중조합 지배단면 141
그림 6.12. 케이블교량 지진하중조합 주탑 신뢰도지수 142
그림 6.13. 케이블교량 활하중조합 케이블 설계기준 신뢰도지수 147
그림 6.14. 케이블교량 활하중조합 케이블 실교량 신뢰도지수 150
그림 6.15. 활하중조합 측경간 정모멘트 안전율 153
그림 6.16. 활하중조합 측경간 부모멘트 안전율 153
그림 6.17. 활하중조합 중앙경간 정모멘트 안전율 155
그림 6.18. 활하중조합 중앙경간 부모멘트 안전율 155
그림 6.19. 활하중조합 보강거더 Propose 안전율 160
그림 6.20. 활하중조합 보강거더 Propose 중요도계수 적용 안전율 160
그림 6.21. 활하중조합 보강거더 LRFD 안전율 161
그림 6.22. 케이블교량 풍하중조합 주탑 설계기준 안전율 162
그림 6.23. 케이블교량 풍하중조합 주탑 실교량 안전율 163
그림 6.24. 케이블교량 지진하중조합 주탑 안전율 165
그림 6.25. 활하중조합 케이블 설계기준 안전율 168
그림 6.26. 활하중조합 케이블 실교량 안전율 171