PSC 거더교량의 신뢰도

이 절에서는 현행 국내 도로교설계기준에 따라 설계된 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 거더 교량의 휨에 대한 신뢰도 분석을 하는 과정을 소개한다. 먼저 단면강도의 통계적 특성을 구하는데, 재료 통계자료를 사용할 때, 4.1절에서 소개한 서로 다른 두 통계치, 즉,1980년도 자료와 2003년도 자료를 적용하여 그 차이를 분석한다. 다음으로, 두가지의 한계상태, 즉, 휨강도 및 휨인장응력을 한계상태로 정의하여 각각에 대한 신뢰도 분석을 수행한다. 휨강도 한계상태에 대하여는, 휨강도 에 맞추어 설계한 단면에 대하여 Rackwitz-Fiessler 방법을 적용하여 신뢰도 분석을 수행한 후 결과를 비교한다.

휨인장응력 한계상태에 대하여는, 휨응력에 맞추어 설계한 단면에 대하여 Monte-Carlo 시뮬레이션 방법을 사용하여 신뢰도 분석을 수행한다.대상 교량은 지간이 20m ~ 40m, 거더 간격은 2.1m, 2.5m로 하고, 그림 1과 같은 PSC거더 단면의 제원은 지간 25m ~ 35m에 대해서는 도로공사의 표준단면을 사용하고, 지간20m와 40m에 대해서는 표준단면을 기준으로 비례식으로 조정하여 사용한다. 표 4.14에지간별 거더 및 슬래브의 제원이 나타나 있다. 그림 4.2 및 4.3은 지간 30m, 거더간격2.5m인 경우에 대한 PSC거더교의 단면도와 측면도의 예이다.교량에 가해지는 하중으로는 고정하중과 도로교설계기준(2000)에 정의된 DB-24 활하중만을 고려한다. 구조해석에 의해서 단면에 작용하는 단면력을 계수 휨모멘트를 구하였다. 표 4.15에는 지간 30m 경우에 대하여, 거더 자중과 합성 전 고정하중인 슬래브 자중,그리고 합성 후 고정하중인 아스팔트 및 기타 추가고정하중에 대한 단면력을 집계하였고,또한 트럭 활하중에 의한 단면력을 나타내었다. 하중계수를 곱한 계수하중을 지간별로 구하여 그림 4.4에 도시하였다.