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케이블교량의 신뢰도기반 설계를 위한 하중-저항계수 산정
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 이해성 | - |
| dc.contributor.author | 이승한 | - |
| dc.date.accessioned | 2017-07-13T06:38:04Z | - |
| dc.date.available | 2017-07-13T06:38:04Z | - |
| dc.date.issued | 2014-02 | - |
| dc.identifier.other | 000000018675 | - |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10371/118697 | - |
| dc.description | 학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 건설환경공학부, 2014. 2. 이해성. | - |
| dc.description.abstract | 이 논문에서는 케이블교량의 신뢰도기반 설계를 위한 가장 핵심적인 연구
인 목표신뢰도지수 설정 연구와 하중-저항계수 보정 연구를 수행한다. 목표신뢰도지수 설정과 하중-저항계수 보정을 위한 기초 연구로서, 교 량에 작용하는 주요 하중에 대한 확률모형을 추정하며, 그 중에서도 변동 하중과 극단하중에 대한 확률분포를 일관된 공학적 정의에 의해 추정하는 데에 초점을 둔다. 차량 활하중과 풍하중의 경우, 일반교량을 대상으로 한 기존의 연구 결과와 국내의 실측 통계자료를 반영하여 보다 국내 실정에 적합한 확률모형을 추정하고, 지진하중의 경우, 확률론적 지진해석 관련 연구 결과를 반영하여 확률모형을 추정한다. 케이블교량의 목표신뢰도지수는 크게 두 가지 측면을 고려하여 설정 한다. 먼저, 기존의 설계기준이 보장하는 신뢰도수준에 대한 고려하여 설 정한다. 이를 위해서 기존의 설계기준에 의해 설계된 케이블교량의 주요 구조부재에 대한 신뢰도평가를 수행한다. 다음으로, 케이블교량의 목표신 뢰도지수 설정의 근거가 되는 철학을 정립하여 설정한다. 일반교량을 대 상으로 한 기존의 국내외 설계기준들에서 목표신뢰도지수를 설정한 철학 적인 근거에 대해 분석하고, 케이블교량의 중요도와 설계수명을 고려하여 목표신뢰도지수를 설정한다. 또한, 구조부재별 및 한계상태별로 차등을 두 ii 어 목표신뢰도지수를 설정하는 방법을 제시한다. 저항수정계수 개념을 도입한 하중-저항계수 체계를 정립을 통하여 설 정된 목표신뢰도수준을 확보하는 하중-저항계수를 산정한다. 중요도와 설 계수명에 무관하게 각 하중별 하중계수와 각 구조부재별 저항계수는 한계 상태별로 설정된 하나의 대표 목표신뢰도수준을 확보하도록 산정한다. AFORM을 이용하여 최적의 하중-저항계수 조합을 산정하고, 구조부재별 저항계수를 고정한 후, 동일한 목표신뢰도수준를 확보하도록 하중계수를 보정한다. 중요도와 설계수명에 따라 차등을 두어 설정된 목표신뢰도지수 는 저항수정계수를 적용하여 확보한다. | - |
| dc.description.tableofcontents | 초록 ................................................................................................ I
목차 ............................................................................................. III 그림 목차 ................................................................................ VIII 표 목차 .................................................................................... XIII 1. 서론 .......................................................................................... 1 1.1 연구 배경 및 연구 목적 .............................................................. 1 1.2 연구 범위 및 연구 목표 .............................................................. 4 1.2.1 신뢰도기반 하중-저항계수 산정 절차 ......................................... 5 1.2.2 하중과 저항강도에 대한 확률모형 정립 .................................... 6 1.2.3 목표신뢰도지수 설정 및 하중-저항계수 산정 ......................... 12 1.2.4 논문의 구성 .................................................................................... 17 2. 신뢰도 분석의 기본 이론 ................................................. 19 2.1 확률 기본 이론 ........................................................................... 19 2.1.1 확률변수 .......................................................................................... 19 2.1.2 대표적인 확률변수 ........................................................................ 22 2.2 신뢰도 기본 이론 ....................................................................... 28 2.2.1 한계상태함수와 파괴확률의 산정 .............................................. 28 2.2.2 신뢰도지수의 산정(Level II 방법) .............................................. 31 2.2.3 하중-저항계수설계법(Level I 방법) ............................................ 40 2.3 확률분포의 추정 ......................................................................... 44 2.3.1 경험적 누적분포함수 .................................................................... 44 2.3.2 확률지를 이용한 확률분포의 추정 ............................................ 46 2.3.3 일반화된 극치분포(GEV)를 이용한 극치분포 추정 ............... 50 3. 하중에 대한 확률모형 ....................................................... 53 3.1 하중의 분류와 연구범위의 설정 .............................................. 55 3.1.1 하중의 분류 .................................................................................... 55 3.1.2 연구 범위의 설정 .......................................................................... 59 3.2 하중 확률모형의 공학적 정의 .................................................. 60 3.2.1 하중 확률모형의 기본 정의 ........................................................ 61 3.2.2 변동하중 및 극단하중 확률모형의 공학적 정의 .................... 62 3.3 고정하중 확률모형 ..................................................................... 70 3.4 차량 활하중 확률모형 ............................................................... 75 3.4.1 차량 활하중에 의한 하중효과 .................................................... 75 3.4.2 중차량 자료 수집 및 차종의 분류 ............................................ 77 3.4.3 단일 중차량 최대중량에 대한 확률분포 추정 ........................ 80 3.4.4 연행 중차량 최대중량에 대한 확률분포 추정 ...................... 100 3.4.5 차량 활하중에 의한 하중효과 확률모형의 분포 특성값 .... 104 3.5 풍하중 확률모형 ....................................................................... 115 3.5.1 풍하중에 의한 하중효과 ............................................................ 115 3.5.2 풍속 자료 수집 ............................................................................ 117 3.5.3 풍속에 대한 확률분포 추정 ...................................................... 120 3.5.4 풍하중에 의한 하중효과 확률모형 분포 특성값 .................. 122 3.6 지진하중 확률모형 ................................................................... 125 3.6.1 지진하중에 의한 하중효과 ........................................................ 125 3.6.2 최대지반가속도에 대한 확률분포 추정 .................................. 127 3.6.3 지진하중에 의한 하중효과 확률모형 분포 특성값 .............. 138 4. 목표신뢰도지수 설정 및 하중-저항계수 산정 ............ 144 4.1 한계상태 및 하중조합의 설정 ................................................ 144 4.1.1 한계상태의 설정 .......................................................................... 144 4.1.2 하중조합의 설정 .......................................................................... 146 4.2 목표신뢰도지수 설정 ............................................................... 150 4.2.1 케이블교량 주요 구조부재의 신뢰도평가 .............................. 152 4.2.2 Eurocode의 목표신뢰도지수 설정 철학 분석 ......................... 186 4.2.3 목표신뢰도지수 설정 .................................................................. 193 4.2.4 중요도와 사용수명을 고려한 구조부재의 분류 .................... 201 4.2.5 구조부재별 목표신뢰도지수 설정 ............................................ 205 4.3 하중-저항계수 산정 .................................................................. 210 4.3.1 하중-저항계수 체계 .................................................................... 212 4.3.2 AFORM을 이용한 최적 하중-저항계수 산정 ........................ 214 4.3.3 하중-저항계수 보정 .................................................................... 226 4.3.4 목표신뢰도지수를 조정하기 위한 저항수정계수 산정 ........ 235 5. 결론 ...................................................................................... 239 참고문헌 ................................................................................... 245 부록A. 감마함수 값(1 ≤ K ≤ 2인 경우) ............................... 251 부록B. MPFP를 계산하기 위한 반복계산법 ..................... 252 부록C. 중차량 최대중량 분포 추정(7개 지역) ................ 257 부록D. 풍속의 최대치분포 추정(4개 지역) ...................... 266 부록E. 최대지반가속도 분포추정(10개 지역) .................. 270 부록F. 장대교량용 광폭강박스거더 극한강도 산정 기법(김 경식 등, 2013) ......................................................................... 280 부록G. 철큰콘크리트 주탑의 정밀 신뢰도해석 기법(김지현, 2013) ......................................................................................... 289 ABSTRACT .............................................................................. 300 | - |
| dc.format | application/pdf | - |
| dc.format.extent | 2986410 bytes | - |
| dc.format.medium | application/pdf | - |
| dc.language.iso | ko | - |
| dc.publisher | 서울대학교 대학원 | - |
| dc.subject | 케이블교량 | - |
| dc.subject | 파괴확률 | - |
| dc.subject | 신뢰도 | - |
| dc.subject | 신뢰도해석 | - |
| dc.subject | 신뢰도기반 설계 | - |
| dc.subject | 하중저항계수설계법 | - |
| dc.subject | 확률모형 | - |
| dc.subject | 목표신뢰도지수 | - |
| dc.subject | 하중-저항계수 보정 | - |
| dc.subject.ddc | 624 | - |
| dc.title | 케이블교량의 신뢰도기반 설계를 위한 하중-저항계수 산정 | - |
| dc.type | Thesis | - |
| dc.description.degree | Doctor | - |
| dc.citation.pages | 301 | - |
| dc.contributor.affiliation | 공과대학 건설환경공학부 | - |
| dc.date.awarded | 2014-02 | - |
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