교량의 생애주기비용 효율적인 최적 내진보강과 유지관리전략 : (Ⅱ) 생애주기비용해석 방법론 = Life-Cycle Cost Effective Optimal Seismic Retrofit and Maintenance Strategy of Bridge Structures - (Ⅱ) Methodology for Life-Cycle Cost Analysis

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 열화하는 교량의 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC)-효율적인 최적 내진보강과 유지관리전략의 선정문제의 의사결정을 위한 현실적인 방법론을 제안하고자 한다. 제안된 방법론은 설계규준과 같은 제약조건하에서 내진보강 비용, 기대 유지관리비용, 그리고 기대 경제손실비용의 합으로 표현되는 총 기대 LCC의 최소화 개념에 기초하고 있다. 본 연구에서 제안된 방법론은 동반논문에서 고려된 예제교량의 최적 내진보강과 유지관리전략의 선정을 위한 문제에 적용되었고, 부식환경과 교통조건에 따른 LCC-효율성에 대하여 고찰해 보았다. 또한, 개발된 방법론의 타당성을 검증해보기 위해 고려된 조건에 따른 LCC분석결과를 기존 연구에서 제안된 방법론과 비교 및 고찰을 수행하였다. 적용 예를 통해 제안된 방법론은 LCC-효율적인 내진보강과 유지관리전략의 선정을 위한 의사결정에 있어서 매우 효율적인 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The goal of this study is to develop a realistic methodology for determination of the Life-Cycle Cost (LCC)-effective optimal seismic retrofit and maintenance strategy of deteriorating bridges. The proposed methodology is based on the concept of minimum LCC which is expressed as the sum of present value of seismic retrofit costs, expected maintenance costs, and expected economic losses with the constraints such as design requirements and acceptable risk of death. The proposed methodology is applied to the LCC-effective optimal seismic retrofit and maintenance strategy of a steel bridge considered as a example bridge in the accompanying study, and various conditions such as corrosion environments and Average Daily Traffic Volumes (ADTVs) are considered to investigate the effects on total expected LCe. In addition, to verify the validity of the developed methodology, the results are compared with the existing methodology. From the numerical investigation, it may be positively expected that the proposed methodology can be effectively utilized as a practical tool for the decision-making of LCC-effective optimal seismic retrofit and maintenance strategy of deteriorating bridges.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 요지
• 1. 서론
• 2. 생애주기비용 함수의 정식화
• 3. 생애주기 유지관리확률의 산정
• 4. 수치예제 및 고찰
• 5. 결론
• 감사의 글
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 한국개발연구원, "예비타당성조사 표준지침 연구." 2001

2 한국시설안전기술공단, "안전점검 및 정밀안전진단 세부지침." 2003

3 한국시설안전기술공단, "도로교의 공용수명연장방안." 2000

4 한국시설안전기술공단, "국도상 기존교량의 내진성능 평가 및 보강방안 연구." 2001

5 이수범, "교통사고비용의 추이와 결정요인." 1997

6 이광민, "교량의 생애주기비용 효율적인 최적 내진보강과 유지관리전략." 한양대학교. 2006

7 한국도로공사, "고속도로 교량형식별 생애주기비용(LCC)분석 연구." 2003

8 건설교통부, "강교의 최적설계와 경제적인 유지관리를 위한 LCC분석 기법 및 시스템개발." 2004

9 Do, C.W, "Traffic Engineering." Inc. Seoul Korea. 1998

10 Cho, H.N.,, "Reliability-Based Optimal Seismic Design and Upgrading of Continuous PC bridges Based on Minimum Expected Life-Cycle Costs" 2001

11 Rosenblueth,E, "Optimum reliabilities and optimum design. Structural Safety" 69-83, 1986

12 Liu. S.C.,Dougherty. M.R.,and Neghabat. F, "Optimal aseismic design of building and equipment. Journal of Engineering Mechanics" 102(3) : 395-414, 1976

13 Shoji, G.,, "Optimal allocation of earthquake-induced damage for elevated highway bridges." fuzi : 79-39 94, 1997

14 Berthelot, C.F.,, "Mechanistic-probabilistic vehicle operating cost model." 122 : 337-341, 1996

15 Chang, S.E, "Life-cycle cost analysis with natural hazard risk." 2 (2): 118-126, 1996

16 Lee,K.M, "Life-Cycle Cost Effective Optimum Design of Steel Bridges." 60 (60): 1585-1613, 2004

17 Cho, H.N.,, "Life-Cycle Cost Effective Optimum Design of Steel Bridges under Corrosion Environment." 2004

18 Redwood City, "Earthquake damage evaluation data for California. Report ATC-13" 1985

19 INRO, "EMME/2 User's Manual" Software Release 9.0. INRO Consultants Inc. Canada. 1999

20 Shirato, M.,, "Ductility Design of Foundation of Highway Bridge Abutments." 2003

21 Ang, A.H-S, "Determination of optimal target reliabilities for design and upgrading of structures." 19 (19): 91-103, 1997a

22 Wen,Y.K, "Design criteria based on minimum expected life-cycle cost." -2, 1998

23 Ang,A.H-S, "Cost-Effectiveness Evaluation of Design Criteria." 1-16, 1997b

24 Seskin, "Comprehensive Framework for Highway Economic Impact Assessment Methods and Result. Transportation Research Record 1274" 24-34, 1990

25 De Brito, "Bridge management policy using cost analysis. Proceedings of Institution of Civil Engineers" 431-439, 1994

26 K, "A method for the estimation of earthquake fatalities and its applicability to the global macro-zonation of human casualty risk. Proceedings of the 4th International Conference on Seismic Zonation" shio 3 : 277-284, 1991