In this study, an optimization design of reinforced concrete structures is performed by using the structural optimization techniques based on the LRFD criteria. The target reliability index is estimated by the optimal reliability index considering the expected cost which is taken as a sum of the structural cost and the expected costs due to failure of the structure. The load and resistance factors calculated by using level I reliability theory with the target reliability index are compared for each load combination (D+L, D+L+w). The results of this study show that the resistance factors are ${\phi}_{M}$=0.90, ${\phi}_{V}$==0.70, ${\phi}_{C}$==0.65 and the load factors are 1.20D + 1.70L, 1.07L + 0.07L + 1.10W. The optimization techinques used to this study are S.L.P. The optimization design based on the LRFD criteria is more economical and rational than other criteria.

지진이나 충격과 같은 강한 동적반복하중을 받을 경우 철근콘크리트 부재의 거동을 예측하는 현재의 해석기법은 변형율속도의 영향을 고려하고 있지 않으며, 휨거동 만을 이상화하고 있어 예측치와 실험치 사이에 커다란 오차를 수반하고 있다는 문제점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 변형율속도의 변화에 따른 부재의 휨강도 및 전단강도를 예측 할 수 있는 기법과 부재거동의 구성요소인 휨변형과 전단변형을 몇 개의 이력변수를 사용하여 이상화한 구조해석 모델을 접목함으로써 강한 동적반복하중에서도 실제와 거의 일치하는 구조거동을 예측 할 수 있는 소프트웨어를 완성하였으며, 그를 이용한 비교결과는 비교적 만족스러웠다.

콘크리트는 혼합물로서 비균질성, 이방성 및 비선형성 재료이기 때문에 그의 파괴해석에 있어서 재래의 강도 개념보다 파괴역학 개념을 적용하여 콘크리트의 파괴인성을 도입하여 평가하는 것이 보다 합리적이라 할 수 있다. 지금까지 콘크리트에 적용되어 온 파괴역학 개념은 두가지로 대별될 수 있는데 하나는 선형탄성파괴역학 개념이고 다른 하나는 비선형파괴역학 개념이다. 그러너 전자를 콘크리트에 적용하는데는 문제점과 불합리성이 지적되어 왔다. 본 연구에서는 비선형파괴역학에서 많이 이용되어온 J-적분법과 COD법을 도입하여 굵은골재의 최대치수와 노치깊이의 변화가 콘크리트의 파괴거동, 파괴에너지 및 균열성장에 미치는 영향, 균열개구변위와 파괴에너지의 관계 등을 고찰하기 위하여 콘크리트 작사각형 보를 제작하여 3점 휨 파괴실험을 수행하였다. 그 결과 굵은골재의 최대치수와 노치깊이가 증가할수록 하중-치 짐거동의 비선형성이 더욱 두드러졌고, 굵은골재 최대치수의 증가는 콘크리트의 연성을 증가시켜 보다 안정된 파괴를 유도하였으며, 균열전파경로는 굵은골재의 최대치수가 증가할수록 점점 더 직선에서 벗어나 불규칙적이었으나 노치깊이의 변화에는 거의 영향을 받지 않았다. 또한 파괴에너지는 굵은골재의 최대치수가 증가하고 노치깊이가 감소할수록 증가하였으나, 균열개구변위는 노치깊이가 증가할수록 감소하였으며 굵은골재의 최대치수의 변화에는 거의 영향을 받지 않았다.

본 연구는 극한강도 이론에 입각한 고강도 콘크리트 부재의 설계를 위한 방법 중 가장 중요한 요소의 하나인 응력-변형도 곡선의 이상화에 관한 연구이다. 이를 위하여 보통강도(280kg/$\textrm{cm}^2$)에서 초고강도(1050kg/$\textrm{cm}^2$)까지의 콘크리트를 사용하여 부재를 제작, 시험하였으며, 기존의 여러 가지 이론과 비교검토를 하였다. 주요 변수는 콘크리트 강도이외에 주근의 양과 전단 보강근의 간격으로 하였다. 실험결과 현재으 ACI Building Code에 규정된 직사각형 응격블록은 고강도 콘크리트에도 사용할 수있음을 알 수 있었다.