R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 200705기반구축A14 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | LRFD 기초구조물 설계를 위한 저항계수 결정 연구 | |||||
| 총 연구기간 | 2005-06-30 ~ 2008-06-29 | |||||
| 연구책임자 | 곽기석 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
102명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
376명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 458,000,000 원 기업 : 256,000,000 원 계 : 714,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 1,403,000,000 원 기업 : 749,940,000 원 계 : 2,152,940,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국건설기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
o 대형 사회기반 시설물은 그 중요도에 비추어 기존 구조물의 유지관리와 보수뿐만 아니라 설계단계에서부터의 구조물에 대한 합리적 수준의 안전도 확보가 매우 중요함. o 이를 위해서는 설계과정에 다양한 설계변수들의 불확실성을 명확히 고려함으로써 요구되는 안전도를 확보하는 새로운 개념의 신뢰성기반설계법 또는 한계상태설계법(limit state design)이 요구됨. o 토목 및 건축구조물의 설계에 있어 한계상태설계법은 세계적인 추세이며, 미국과 유럽을 포함한 선진외국에서는 구조물 설계와 관련하여 한계상태설계법을 이미 도입하여 그 기준을 정비하였음. - 국제표준화기구(ISO) : ISO 2394 - 유럽표준화위원회(ECS) : 유로코드 - 미국도로협회(AASHTO) : LRFD 교량설계시방서 o 국내의 대비가 필요한 시점이며, 연구개발을 통해 국제적 수준에 부합하는 기초구조물에 대한 하중저항계수설계법의 개발이 절실히 요구됨. [최종목표] 본 연구의 최종목표는 국내의 특성을 고려한 지반저항계수를 결정하여 세계적 기준에 부합하는 기초구조물의 하중저항계수설계법(LRFD)을 개발하는 것이며, 세부적인 연구목표는 다음과 같다. o 국내 기초구조물 설계를 위한 현장지반조사, 실내시험, 하중재하실험 자료의 데이터베이스 구축 o 기초구조물의 신뢰성 평가 기법 및 프로그램 개발 o 기초구조물 종류별(항타강관말뚝, 현장타설말뚝, 직접확대기초) 저항계수 결정 및 제안 o 세계적 기준에 부합하는 기초구조물(항타강관말뚝, 현장타설말뚝, 직접확대기초)의 하중저항계수설계법(LRFD)의 개발 o LRFD 기초구조물 설계법의 검증 [연구내용 및 범위] o 국내외 연구동향 분석 - 항타말뚝, 현장타설말뚝, 확대기초의 현행 국내 허용응력설계법을 포함한 설계기준과 시공방법의 조사 및 분석 - 미국의 AASHTO LRFD(Load & Resistance Factor Design) 기초설계, 유럽공동체의 Eurocode 및 캐나다의 CHBDC2001 등 국외 기준 조사 및 분석 - 국내외 기초구조물 LRFD 연구동향 조사/분석 o 국내 기초구조물 설계를 위한 현장지반조사, 실내시험, 하중재하실험 자료의 데이터베이스 구축 - 기존의 국내 재하시험 및 지반조사자료 수집 및 분석 * 민간기업 및 공관계 재하시험 및 지반조사 자료 수집 * 지반종류에 따른 자료의 체계적 분류/분석 * 기초형식(항타말뚝, 현장타설말뚝, 확대기초)에 따른 자료의 체계적 분류 및 분석 * 설계방법에 따른 자료의 체계적 분류/분석 - 현장 지반조사 및 재하실험 * 주요 설계 지반변수의 선정 * 지반특성을 고려한 정/동재하시험 및 지반조사 * 기존의 허용응력설계법을 이용한 정역학적 해석 (재하실험 Case 및 검증된 기존 재하실험 Case) * 수집/실험자료 및 분석결과의 데이터베이스 구축 - 정역학적 해석을 통한 기초구조물의 설계모델링 불확실성 평가 * 재하시험결과와 정역학적 해석 결과의 비교 및 통계분석을 통한 저항의 설계모델링 불확실성 평가 - 주요 설계변수의 자료 분석을 통한 통계 특성치 결정 * 저항 편향계수(resistance bias factor)의 평균값과 변동계수 결정 - 기초구조물 설계변수 데이터베이스 구축 o 기초구조물의 신뢰성 해석시스템 개발 - FORM(First Order Reliability Method) 및 MCSM(Monte-Carlo Simulation Method) 기법을 이용한 기초구조물의 신뢰성해석 알고리즘 개발 - FORM 및 MCSM을 이용한 신뢰성해석 프로그램 개발 o 기초구조물 종류별 저항계수 결정 및 제안 - 현행 허용응력설계법에 의한 기초구조물별 다수의 신뢰성해석 수행 개발된 두 가지 신뢰성해석방법(FORM 및 MCSM)을 이용 - 목표 신뢰도지수 및 파괴확률 결정 - 기초구조물의 저항계수 산정 알고리즘 개발 - 저항계수 산정 프로그램 개발 - 기초구조물 저항계수 산정 o 세계적 기준에 부합하는 기초구조물의 하중저항계수설계법(LRFD)의 개발 - 기초구조물 저항계수 보정 - 기초구조물 설계를 위한 지반 저항계수의 결정 - 기초구조물 설계를 위한 하중계수 선정 - LRFD 기초구조물(항타말뚝, 현장타설말뚝, 직접기초) 설계법 개발 o LRFD 기초구조물 설계법의 검증 - 현장 지반조사 및 재하실험을 통한 저항계수의 검증 - LRFD설계법과 허용응력설계법과의 비교를 통한 검증 - 주요 설계변수에 대한 신뢰성 설계도표의 개발 - 최종 LRFD 기초구조물 설계법 제안 |
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| 색인어 | 한글 | 기초구조물 | 하중저항계수설계법 | 신뢰성평가 | 저항계수 | 코드보정 |
| 영문 | Foundation Structures | Load ResistanceFactor Design | Reliability Estimation | Resistance Factor | Code Calibration | |
| 최종보고서 | 0848_LRFD 기초구조물 설계를 위한 저항계수 결정 연구.pdf | |||||