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현재 국내에서 이루어지는 대부분의 강교량 설계는 종전의 결정론적인 안전율을 사용하는 허용응력설계법에 기초하고 있다. 그러나 국제적인 경향은 확률, 통계 및 신뢰성공학의 개념에 기반을 둔 합리적이며 경제적인 설계가 가능한 한계상태설계법이 설계법의 표준으로서 보편화되고 있는 실정이다. 이 논문에서는 강교량 설계기술의 국제적 경쟁력 확보를 위해 국내 환경여건과 지역적 특성이 고려된 강교량의 하중저항계수설계법 제정을 위한 기초연구의 일환으로, 특히 사용빈도가 상대적으로 높은 폐단면 강박스거더교에 대하여 AASHTO-LRFD 규정을 적용한 시험설계를 수행하였다. 다양한 단면변화에 따른 시험설계로부터 폐단면 강박스거더교의 LRFD 설계시 고려해야 하는 제반문제에 대하여 고찰하였으며, 계산의 효율성 확보와 오류방지를 위하여 Excel-기반 설계검토 프로그램을 개발하여 시험설계에 적용하였다. 또한 LRFD 설계 단면의 신뢰성해석을 통하여 대상교량의 정량적인 안전도수준을 평가하고 실제 적용된 목표 신뢰도지수가 만족되는지를 확인함으로써 이 연구에서 적용된 절차와 방법의 타당성을 검증하였다.
Most of the steel bridges in Korea are being currently designed by the allowable stress design method that uses the conventional deterministic factors of safety. However the limit state design based on the concept of probability, statistics and reliability engineering is becoming very popular as a global standard deign method, leading the rational and economic bridge design. As part of the fundamental research to establish the load and resistance factor design(LRFD) of steel bridges considering domestic environmental conditions and regional characteristics, an experimental design is conducted by applying AASHTO-LRFD specification especially to a steel closed-box girder, which occupies relatively a large portion of steel bridges in Korea. Throughout the experimental design according to various sectional changes, some of the issues to be considered in the LRFD design of a composite steel closed-box girder bridge are examined. In this process, an Excel-based design verification program is developed for easy computation and prevention of errors. Quantitative reliability levels of the bridge sections designed by LRFD are also estimated using a reliability analysis method, and compared with the target reliability indexes applied in the LRFD design to verify the validity of the procedure and methodology used in this study.
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limit state design, LRFD, steel closed-box girder bridge, reliability estimation
