Probabilistic Risk Assessment of a Steel Composite Hybrid Cable-Stayed Bridge Based on the Optimal Reliabilities

최적신뢰성에 의한 강합성 복합사장교의 확률적 위험도평가

  • 윤정현 (한양대학교 토목환경공학과) ;
  • 조효남 (한양대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2007.06.01
  • Accepted : 2007.08.03
  • Published : 2007.08.27

Abstract

Probabilistic risk assessment was conducted on a hybrid cable-stayed bridge consisting of a steel-composite plate girder and a concrete girder with a long span, designed using the working stress design and strength design methods. The component reliabilities of the bridge's cables, pylons, girders, and steel-concrete conjunction were evaluated using the AFOSM(Advanced First Order Second Moment) algorithm and the simulation technique at the critical sections, based on the maximum axial force, shear, and positive and negative moments of the selected sections. For the analysis of system reliability, the hybrid cable-stayed bridge consisting of cables, pylons, and plate girders was modeled into combined failure modes, and for system reliability, the probabilities of failure and reliability index of the structural system were evaluated. Based on the results of this study, the critical failure modes of the hybrid cable-stayed bridge based on the bridge's structural characteristics are suggested, and the efficiency of the partial ETA technique for use in the risk assessment method was confirmed.

허용응력설계법과 강도설계법으로 설계된 강합성 플레이트 보강형과 콘크리트 보강형으로 구성된 장대교량인 복합사장교의 확률적 위험도 평가를 수행하였다. 최대 축력, 전단력 및 정 부모멘트 발생단면에 기초한 위험단면에 대해 AFOSM 알고리즘과 시뮬레이션기법을 사용하여 케이블, 주탑, 보강형 및 강-콘크리트 접합부의 요소신뢰성을 평가하였다. 체계신뢰성해석을 위해, 케이블, 주탑 및 콘트리트와 강합성 보강형으로 구성된 복합사장교의 시스템을 조합 파괴모드로 모델링하였으며, 이를 통해 전체 구조시스템의 파괴확률과 신뢰성지수를 산출하였다. 본 연구를 통해 복합사장교의 거동특성에 기초한 파괴모드를 제안하였고 위험도평가 방법으로서 부분 ETA기법의 효용성을 확인하였다.

Keywords

References

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