생애주기 성능 및 비용에 기초한 교량 유지관리기법 개발

Abstract

본 논문에서는 기존 교량 유지관리방법의 한계를 극복하고 예방유지관리 체계의 구현을 위하여 새로운 교량 유지관리기법을 제안하였다. 제안된 방법은 생애주기비용뿐만 아니라 생애주기성능을 함께 고려하여 열화되는 교량의 최적 유지관리전략을 수립할 수 있다. 교량의 성능변화는 신뢰성에 기초한 안전도와 상태등급을 세분화한 상태지수에 의해 평가되며, 생애주기 비용은 직접유지관리비용뿐만 아니라 도로이용자비용과 파손비용을 고려하여 추정하였다. 교량수명 동안의 성능 및 비용과 관련된 다중목적 조합 최적화 문제인 교량 유지관리 시나리오 집합의 생성을 위해 유전자알고리즘을 적용하였다. 개발된 방법을 실교량에 적용하여 유지관리전략 수립의 과정과 효과를 고찰하였다. 이러한 결과를 통해, 개발된 방법은 유지관리를 위한 의사결정과정에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

In this paper, a new method for the bridge maintenance is proposed to overcome the limit of the existing methods and to implement the preventive bridge maintenance system. The proposed method can establish the lifetime optimum maintenance strategy of the deteriorating bridges considering the life-cycle performance as well as the life-cycle cost. The lifetime performance of the deteriorating bridges is evaluated by the safety index based on the structural reliability and the condition index detailing the condition state. The life-cycle cost is estimated by considering not only the direct maintenance cost but also the user and failure cost. The genetic algorithm is applied to generate a set of maintenance scenarios which is the multi-objective combinatorial optimization problem related to the life-cycle cost and performance. The study examined the proposed method by establishing a maintenance strategy for the existing bridge and its advantages. The result shows that the proposed method can be effectively applied to deciding the bridge maintenance strategy.