신뢰성방법에 기초한 강교량의 잔존피로 수명 및 피로 위험도 평가

소개글

신뢰성방법에 기초한 강교량의 잔존피로 수명 및 피로 위험도 평가에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론

2. 잔존 피로수명과 피로파괴확률분석방법

3. 조건부 피로파괴확률

4. 적용사례
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본문내용

파괴 확률을 공용년수(피로반복회수증가)에 따른 앞의 세 가지 조건별(Case I, Case II, Case III)에 대해 보인 것이다. 브라켓과 H-빔 부재가 설치된 시점인 13.5년부터 수직재의 경계조건이 변화하고 이에 따라 피로파괴확률이 급격히 증가하고 있음을 알 수 있다.
그림 7. 조건부별 피로파괴 확률(Ang-Munse's 방법)
특히, H-빔 부재로 인하여 수직재가 억제된 양단 강결조건은 핀연결조건일 때에 비하여 피로파괴확률이 매우 급격히 증가하고 있음을 알 수 있다.
5. 결론
본 연구에서는 재래적인 S-N 피로해석이론 뿐만 아니라 보다 과학적이며 합리적인 피로신뢰성기법을 적용하여 엄밀한 국부 FEM 구조해석 결과를 바탕으로 브라켓과 H-빔 부재가 성수대교의 피로파괴에 미친 영향을 정량적으로 보다 엄밀하게 분석하였다.
분석 고찰결과를 요약하면, 성수대교 핀연결 수직재의 잔존피로수명 및 피로파괴위험도의 평가 결과 브라켓 및 H-빔 부재를 고려한 경우 피로수명은 이들을 설치하지 않은 경우의 평균기대수명인 30∼40년인 것에 비하여 실제 피로파괴 수명에 근접하는 절반 이하인 15년 정도로 급격히 감소하며 이에 대응하는 피로파괴위험도도 20%에서 100% 정도로 급격히 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 성수대교는 핀연결 수직재가 초기 부실용접과 과적트럭통행에 의해 피로손상이 어느 정도 진행되다가 브라켓 및 H-빔 부재의 설치로 인하여 피로파괴위험도가 급격히 증가하여 피로수명이 크게 단축됨으로써 결과적으로 피로수명이 15년 될 때에 붕괴되었음을 알 수 있었다.
위와 같은 적용사례를 통하여 Miner 누적손상법칙에 기초한 S-N 피로해석이론 중에서 주로 확률적 S-N 방법과 Ang-Munse's방법에 대한 최근 평
가 기술을 집중 고찰하여 이를 실제 성수대교의 붕괴원인 규명에 이용함으로써 그 타당성을 검증하였다. 결론적으로 이 보고서에서 제시된 신뢰성 방법에 기초한 강교량의 잔존 피로수명 및 피로위험도 평가방법은 과학적이며 합리적인 방법임을 결론지을 수 있다.
6. 참고문헌
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(8) Zhao, Z., Haldar, A. and Breen Jr, F. L. (1994). "Fatigue-Reliability Evaluation of Steel Bridges", J of Structural Engineering, Vol. 120, No. 5.
(9) Y. T. Wu, and P. H. Wirsching. (1984), "Advanced reliability analysis methods for fatigue analysis", J of Engineering Mechanics, Vol. 110, No. 4.
(10) 서울특별시(1995), "성수대교 정밀안전진단 최종보고서", 1995. 5

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