교량 안전등급 평가에 대한 부재 및 점검항목단위 가중치 영향 분석
Analysis of the Effect of Member and Inspection Item-Level Weighting Factors on Bridge Safety Grade
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초록
본 연구에서는 교량 상태평가 체계에서 부재 및 점검항목별 가중치 변화가 전체 안전등급에 미치는 영향을 분석하였다. 국내 교량사고 조사 결과, 하부구조에 의한 사고는 47.83%로 나타났다. 현행 평가체계 하부구조 가중치는 상대적으로 낮게 설정되어 있으며, 이러한 안전등급 평가체계 특성 분석을 위하여 하부 구조와 기타 부재의 가중치 조정 시나리오를 비교⋅검토하였다. 분석 결과, 하부 구조 및 내구성 항목의가중치를 상향하는 경우 상대적으로 타 부재의 가중치 비율이 감소하는 것으로 나타났으며, 기타 부재의 가중치를 하향하는 경우 타 부재의 가중치 비율이 증가하는 것으로 나타났고 타 부재의 가중치 비율 변화 수준은 조정된 가중치의 비율 변화 수준과 비교하여 상대적으로 작은 수준으로 변화하였다. 또한, 부재 및 점검항목별 가중치 비율의 변화에 따른 전체 교량의 안전등급 변화 수준은 상대적인 가중치 비율의 변화 결과가안전등급 결정 범위의 초과 여부에 따라 전체 안전등급이 변화하는 결과로 나타났으며, 가중치 비율의 변화 수준이 상대적으로 작은 경우 안전등급 결정 범위가 변화하지 않아 전체 안전등급이 변화하지 않는 경우도 나타났다. 따라서 현행 교량 상태평가 체계의 경우 특정 부재나 점검항목의 가중치 비율에 따라 교량의 등급에 영향을 주게 되므로 각 부재나 부위의 가중치의 비율 등이 교량 전체에 대한 상대적인 영향 수준을 확인하여 결정하는 것이 필요함을 알 수 있다. 또한 교량 안전등급 결정을 위하여 교량 구조물이 가지는 특성을 반영하여 상⋅하부 구조를 분리하여구분한 후 독립적으로 평가하거나, 상⋅하부 구조를 분리하여 평가 후 전체 교량 등급을 결정하는 방법 등도 고려할 수 있을 것으로 판단된다.
Abstract
This study analyzed the effect of changes in member and inspection item weighting factors on the overall safety rating within the bridge condition evaluation system. According to investigation of domestic bridge accidents, 47.83% of the incidents were caused by substructure failures. The current evaluation system assigns relatively low weighting factors to substructures, which may not adequately reflect their structural importance. To analyze the characteristics of the existing safety rating system, various scenarios involving adjustments to the weighting factors of substructures and other components were compared. According to the analysis, increasing the weighting factors assigned to the substructure and durability item resulted in a relative decrease in the weighting factor ratios of other members, whereas decreasing the we.ighting factors assigned to miscellaneous components led to an increase in the weighting factor ratios of other members. And, change in the weighting factor ratios of other members was relatively small compared to change in the adjusted weighting factors. Furthermore, changes in the weighting factor ratios by member and inspection item affected the overall bridge safety grade such that the grade changed depending on whether the relative weighting factor ratio changes exceeded the range that determine the safety grade. When the weighting factor ratio changes was relatively small, the determination range were not altered, and consequently, the overall safety grade remained unchanged. This indicates that the weighting factor of a specific member or inspection item directly influences the overall evaluation result; therefore, it is necessary to determine appropriate weighting ratios by quantitatively assessing the relative influence of each member or component on the overall safety grade. In addition, for determining the bridge safety grade, it may be appropriate to reflect structural characteristics by separating the superstructure and substructure for independent evaluations, or by evaluating them separately and then determining the overall bridge grade.