고무차륜 AGT 시스템 하중을 받는 캔틸레버 공법 PSC 박스 거더의 최적설계 = Optimum Design of PSC Box-Girder Bridges by Cantilever Construction for Vehicle Tires Type AGT System

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 고무차륜 AGT 시스템 하중을 받는 캔틸레버 공법 PSC 박스 거어더교의 구조해석과 최적설계 프로그램을 개발한 것이다. PSC 박스거더의 시간의존효과 및 시공단계를 설계에서 합리적으로 고려하기 위하여 수치해석모델을 소개하였다. 최적설계를 위하여, 캔틸레버 시공단계 및 연속화 시공단계에서의 응력검토를 포함하여 전 시공단계의 설계조건을 만족히는 최적설계 알고리즘을 개발하였다. PSC 박스 거어더의 길이, 철근 단면적 및 단면치수등을 설계변수로 하였고 최적화의 목적함수는 최소경비함수로 하였다. 고무차륜 AGT 시스템 하중을 고려한 캔틸레버 공법 PSC 박스 거어더교 설계의 제약조건은 AASHTO을 사용하였다. SLP, SQP와 SUMT의 최적화 기법 가운데 많은 연구에서 증명되어진 SUMT기법을 사용하였다. 최적설계 예로 최적비용설계와 지간 길이와의 관계등을 조사하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study developed the program for optimum design and structural analysis of PSC Box-Girder Bridges by Cantilever Construction for Vehicle Tires Type AGT System. In order to account for time-dependent effects and construction stages, a numerical model for the analysis of PSC segmental box girders is presented. For optimum design problem, optimum design algorithm is formulated to satisfy all the design criteria during whole construction stages, not only in cantilever construction stages but also in continuity construction stages.
The length, reinforced area and section dimensions of crossing zone of the PSC Box-Girder Bridges are made into a design variable. Minimum cost of the structure is used as an objective function for the process of optimization.
Design constraints required for the design of PSC Box-Girder Bridges were made to be based on the AASHTO.
Among several optimization techniques such as SLP, SQP and SUMT, SUMT which has been proved by many studies is incorporated into the optimum design program.
In optimum design examples, optimum cost related to span length is investigated.

목차 (Table of Contents)

• 제Ⅰ장 서론 = 3
• 1. 연구배경 = 3
• 2. 연구목적 = 4
• 3. 연구범위 = 5
• 제Ⅱ장 AGT(Automated Guideway Transit) 시스템 = 6
• 1. AGT 시스템의 정의 = 6
• 2. 안내방식과 분기방식 = 7
• 제Ⅲ장 캔틸레버 공법에 의한 PSC 박스거더 = 11
• 1. 정의 및 특징 = 11
• 2. 캔틸레버 공법 교량의 구조형식 = 12
• 제Ⅳ장 PSC 박스 거더교의 해석과 설계 = 24
• 1. PSC 박스거더의 해석 = 24
• 2. 설계 고려사항 = 35
• 제Ⅴ장 PSC 박스 거더교의 최적화 문제 형성 = 37
• 1. 구조물의 최적설계 = 37
• 2. 최적화 기법 = 38
• 3. 최적화 알고리즘 = 41
• 4. 대상구조의 모델화 = 42
• 5. 수학적 문제형성의 체계화 = 45
• 6. 설계변수변환 및 목적함수의 정식화 = 48
• 7. 제약조건의 정식화 = 51
• 제Ⅵ장 최적설계의 적용 및 결과 고찰 = 59
• 1. 최적설계결과 = 59
• 2. 결과 고찰 = 65
• 제Ⅶ장 결론 = 68
• 참고문헌 = 69