A Study on the Reliability-Based Optimum Design of Reinforced Concrete Frames

철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조(構造) 신뢰성(信賴性) 최적설계(最適設計)에 관한 연구(硏究)

This study presents a reliability-based optimum design of reinforced concrete frames, in which the AFOSM and SOSM methods are applied for the evaluation of the failure probabilities, and the sequential linear programming method is used as a practical approach to the system optimization. One-story two-bay reinforced concrete frame is chosen for the numerical illustration of the proposed reliability-based optimum design. As a result, it is found that the proposed procedure for the reliability-based optimization of RC frames could provide the accurate estimation of the optimal level of safety, and appears applicable to real structures with reasonable complexity. It is shown in the paper that the probability distributions of the basic random variables and the uncertainties of the applied loadings and material strengths may have great effect on the optimum design, but the AFOSM and SOSM methods do not show significant discrepancy in the optimum design results, but the former appears more realistic and time saving than the latter for this specific study.

철근콘크리트 뼈대구조의 신뢰성 최적설계에 관한 연구를 제시한 것으로 파괴확률의 산정에서 AFOSM방법과 SOSM방법을 적용하였고, SLP 알고리즘을 바탕으로 하는 시스템 최적화 기법을 사용하였다. 신뢰성 최적설계를 예시할 목적으로 1층 2경간 철근콘크리트 뼈대에 대한 수치예를 제시하였다. 결과적으로 여기서 적용된 신뢰성 최적화 과정은 최적수준의 안전률은 비교적 정확하게 예측할 수 있게하며 어느정도 복잡한 실제 구조물에도 사용될 수 있다는 사실을 알수 있었다. 아울러 기본적인 변수의 확률분포 및 작용하중과 재료의 불확실성에 관한 민감도는 최적설계에 큰 영향을 미칠 수 있으며 AFOSM방법과 SOSM방법은 설계결과의 영향에 별 차이가 없으므로 본 연구 경우로 보아 시간적으로 경제성이 있는 AFOSM방법이 더 실용적이라고 볼 수 있다.