KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Reliability Analysis of Composite Girder Designed by LRFD Method for Positive Flexure

하중저항계수설계법(LRFD)으로 설계된 강합성 거더의 휨에 대한 신뢰도해석

  • 신동구 (명지대학교 토목환경공학과) ;
  • 김천용 (명지대학교 토목공학과) ;
  • 백인열 (경원대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2006.02.23
  • Accepted : 2006.04.03
  • Published : 2006.05.31
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Abstract

The reliability analysis of simply-supported composite plate girder and box girder bridges under positive flexure is performed. The bridges are designed based on the AASHTO-LRFD specification. A performance function for flexural failure is expressed as a function of such random variables as flexural resistance of composite section and design moments due to permanent load and live load. For the flexural resistance, the statistical parameters obtained by analyzing over 16,000 samples of domestic structural steel products are used. Several different values of statistical parameters with the bias factor in the range of 0.95-1.05 and the coefficient of variation in the range of 0.15-0.25 are used for the live-load moment. Due to the lack of available domestic measured data on the dead load moment, the same values of statistical properties used in the calibration of AASHTO-LRFD are applied. The reliability indices for the composite plate girder and box girder bridges with various span lengths are calculated by applying the Rackwitz-Fiessler technique.

국내 LRFD 도로교설계규정을 정립하기 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 단경간 플레이트 거더 및 박스 거더 합성단면을 하중저항계수설계법으로 설계하고 설계된 단면의 휨에 대한 신뢰도해석을 수행하였다. 신뢰도해석에서 휨저항강도는 최근 국내에서 생산된 16,000여 구조용 강재 표본의 항복강도 통계적 특성이 반영된 강합성단면의 휨저항강도 통계를 이용하였다. 활하중에 의한 작용모멘트 통계는 고정된 값을 사용하지 않고 편심계수 0.95-1.05를, 변동계수는 0.15-0.25로 가정하였다. 강거더 자중, 콘크리트 바닥판 자중, 포장면 자중 등에 의한 고정하중 모멘트 통계 값은 AASHTO 보정자료를 사용하였다. Rackwitz-Fiessler 법으로 신뢰도해석을 수행하고 지간별, 강거더 형식별, 활하중 모멘트의 불확실성 정도별로 신뢰도지수 계산 결과를 제시하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 교량설계핵심기술연구단

References

  1. 신동구, 권태형, 김천용, 이창렬(2005) 정모멘트를 받는 강합성단면 휨저항의 통계적 특성 분석, 대한토목학회 2005년 학술발표회
  2. 건설교통부(2005) 도로교설계기준, 한국도로교통협회
  3. AASHTO (2004) AASHTO LRFD Bridge Design Specifications
  4. Ansourian, P. (1982) Plastic rotation of composite beams, Journal of Structures Div., ASCE, Vol. 108, No. 3, pp. 643-659
  5. BS5400 (1985) Steel, concrete and composite bridges, Part 2 Specification for Loads, British Standards Institution, London, United Kingdom
  6. CAN/CAS-S6-00 (2000) Canadian highway bridge design code, CSA International, Toronto, Ontario, Canada
  7. Mans, P, Yakel, A. J., and Azizinamini, A. (2001) Full scale testing of composite plate girders constructed using 485 MPa high performance steel, Journal of Bridge Engineering, ASCE, Vol. 6, No. 6, pp. 598-604 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2001)6:6(598)
  8. Nowak, A.S. (1999) Calibration of LRFD bridge design code, Report 368, Transportation Research Board, National Academy Press, Washington, D.C.
  9. prEN 1994-2 (1994) Eurocode 4: design of composite steel and concrete structures-part2: rules for bridges, European Committee for Standardization, Brussels
  10. Wollmann, G. P. (2004) Steel girder design per AASHTO LRFD Specifications(Part2), Journal of Bridge Engineering, ASCE. Vol. 9, No. 4, pp. 375-381 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2004)9:4(375)
  11. Wollmann, G.P. (2004) Steel girder design per AASHTO LRFD Specifications(Pat1), Journal of Bridge Engineering, ASCE, Vol. 9, No. 4, pp. 364-374 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2004)9:4(364)
  12. Yakel, A.J. and Azizinamini, A. (2005) Improved moment strength prediction of composite steel plate girders in positive bending, Journal of Bridge Engineering, ASCE, Vol. 10, No. 1, pp. 28-38 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2005)10:1(28)