동조질량감쇠기를 장착한 강합성형 고속철도교의 피로신뢰성 평가 = Fatigue Reliability Evaluation of Steel-Composite High-Speed Railway Bridge with Tuned Mass Damper

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 고속철도 강합성형 교통비 동적해석에 기반한 피로신뢰성평가 기법을 제시하고 동조질량감쇠기의 효과를 피로수명연장 측면에서 검토하였다. 피로 신뢰성 평가를 수행하기 위하여 S-N 곡선 및 선형누적손상이론을 이용하여 한계상태식을 설정하였다. 열차 속도와 교량 감쇠비의 불확실성을 고려하여 교량에 대한 반복적인 동적해석을 수행하고, 이 결과로부터 전체 교량수명동안에 교량이 받는 피로 손상도와 연관된 확률변수의 특성을 통계적으로 추정하였다. 최종적으로 결정된 확률변수와 한계상태식에 개선된 일계이차모멘트법(AFOSM)을 적용하여 피로 신뢰도 지수를 산정하였다. 40m 지간 강합성교량의 수치모사로부터 동조질량감쇠기 장착여부에 따라 피로 신뢰도 지수를 평가하고 그 결과를 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study proposes a fatigue reliability evaluation procedure for steel-composite high-speed railway bridge based on dynamic analysis and investigates the effectiveness of Tuned Mass Damper(TMD) in terms of the extension of fatigue life of the bridge. For the fatigue reliability evaluation, the limit state is determined using S-N curve and linear fatigue-damage accumulation. Dynamic analyses are peformed repeatedly to consider the uncertainties of train-velocity and damping ratio of the bridge. The distribution of random variables related to fatigue damage for the intended service life is then statistically estimated from analytical results. Finally, the fatigue reliability indices are obtained by means of the Advanced First-Order Second-Moment (AFOSM) method. Through numerical simulation of a steel-composite bridge of 40m span, the effectiveness of TMD on fatigue life of the bridge is examined and the results are presented

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