Assessment of System Reliability and Capacity-Rating of Concrete Box-Girder Highway Brdiges

R.C 박스거교의 체계신뢰성 해석 및 안전도 평가

This paper develops practical and reallstic reliabllity models and methods for the evaluation of system rehability and system rellabllity based ratlng of R.C box glrder bridge superstructures. The precise prediction of reberved carrying capacity of bridge as d system is extremely difficult especially when the brldges are highly redundant and slgnlficantly deter 1or;itcd or dainagetl. Thls papel proposes a nt2w approach for the evaluation of reseived system c,drrying capaaty of br~dges in terms ot equ~vdleiit system strength, which may b~ ddcflned as a brtdge system strength correipcmdlng tu the system rehability of the bridge. This cm be ticrAvcd from an Inverse process bami or1 the con~ept of FOSM(F1rst Order Second Moment) form of system reliabihty index. The sf rength llmt state models for K C box girder br~dges suggested In the paper dre based on the basi~ bending and shear strength And thc system reliatxllty pro,~lerri of box gritier super structure 1s formuldted as parallel serles models obtalncd f ~ o m thc FMA(Fdilure blode Rp proath) based on major failure mc>clmusrns or c~itlcal fdure ,>tatcs of each nuder .WOSM(Ad-vanced First Order Second Moment) and IST(1mportance Sampling Technique) simulation algorithm are used for the reliability analysis of the proposed models.

본 연구는 RC 박스거더교 상부구조의 체계신뢰성 해석과 체계신뢰성에 기초한 내하력 평가를 위하여 실용적이고 실제적인 신뢰성 모델 및 방법을 제안하였다. 시스템으로서 교량의 보유내하력을 정확히 예측한다는 것은, 특히 교량이 높은 여용성을 갖고 있고 열화손상이 심각한 경우에는 더욱 어려운 문제이다. 본 연구는 교량의 체계신뢰성에 상응하는 교량시스템강도로서 정의도리 수 잇는 등가의 시스템가동의 항으로 교량의 보유내하력을 평가하는 새로운 접근방법을 제안하였다. 즉, 이 방법은 체계신뢰성지수의 FOSM(Fdirst Order Second Moment)형태에서 유도된 등가시스템저항강도로서 보다 실제적이고 합리적인 극산시스템저항강도 평가방법이다. 본 연구에서 제안된 RC박스거더교를 위한 강도한계상태모형은 휨 및 전단강도에 기초하였다. 그리고 박스거더 상부구조의 체계신뢰성 문제는 주요 파괴 메카니즘이나 각거더의 한계파괴상태에 기초한 FMA(Failure Mode Approach) 로부터 획득한 직-병렬 혼합모델로서 정식화하였다. 제안된 모형의 신뢰성해석에는 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 과 IST(Importance Sampling Technique) 시뮬레이션 알고리즘을 사용하였다.