세계적으로 이상기후 현상으로 인해 자연재해 피해사례가 증가하고 있는 추세이며, 그 규모도 증대하고 있다. 국내의 경우 지리적인 영향으로 인해 여름철 집중호우 및 태풍의 발생이 빈번하다. 홍수시 급격히 증가한 유속으로 인해 교각 기초부의 국부세굴 발생은 교량 구조물에 심각한 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 피해는 대부분이 중소하천 교량에서 발생하고 있다. 또한 최근 세계적으로 지진의 발생 빈도수가 증가하고 있는 추세이다. 우리나라의 경우 대륙판 내부에 위치하고 있어 지진으로부터 안전하다는 인식이 강했지만 최근 국내 지진 발생 빈도수의 증가로 더 이상 지진에 안전한 지역이 아니라고 판단할 수 있다. 지진은 발생 시기나 강도 등을 예측하기 어렵고 피해지역 또한 광범위하여 대규모의 재산 및 인명 피해를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 홍수로 인한 교량피해의 직접적인 원인인 교각 기초부의 국부세굴과 지진하중의 복합적인 영향을 받는 교량 구조물의 지진 응답 평가를 위해 강원권 하천의 수리 및 지반 자료를 이용하여 발생 가능한 국부세굴 심도를 고려하고 PEER Strong Motion Database에서 실제지진기록을 사용하였다. 설계기준에 의거하여 설계한 모의분석용 교량 구조물에 대해 OpenSEES 프로그램을 사용하여 비선형 시간 이력 해석을 수행하였으며, 해석 결과를 이용하여 교각의 지진취약도를 분석하였다.

교량기초에서 발생하는 국부세굴에 의한 교량의 안전성 문제에서 필연적으로 내재될 수 밖에 없는 임의성(randomness), 불확실성(uncertainty)을 고려하기 위해 기존의 결정론적 접근방법에서는 주로 경험에 입각한 안전계수를 사용하여 여유강도를 두어 이론상 파괴의 위험이 없는 것으로 가정하지만, 실제 현실에서는 종종 그러한 가정에 모순이 발생한다. 이에 반해 불확실성 자체를 정량적으로 고려하는 신뢰성 이론에서는 작지만 0이 아닌 파괴의 가능성을 고려하여 안전성 평가를 수행하는 것이 기존의 결정론적 방법과 다른 점이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 교각주위 국부세굴에 의한 교량의 신뢰성 해석에서 한계상태방정식을 결정할 수 없는 경우 적용가능한 응답면 기법을 인공신경망을 이용하여 신뢰성 해석을 수행하였으며 Johnson(1992)의 Monte Carlo 방법과 비교하여 적용성을 검토하였다.

본 논문에서는 교각주위에서의 국부세굴 방지를 위한 사석 크기 및 접근각도 영향계수를 결정하기 위한 실험을 실시하였으며, 실험결과에 기초하여 사석크기 결정 공식과 접근각도 영향계수를 제안하였다. 접근각도 영향계수는 교각의 장폭비에 따라 다른 값을 보이며 교각에서의 접근각도가 증가됨에 따라 영향계수가 증가하는 경향을 보인다. 본 연구에서는 90%, 92.86%, 95%의 개도비와 1∼4의 장폭비를 가진 교각과 00, 150, 300, 450 및 600의 접

본 연구에서는 군말뚝 교각 주위에서의 세굴특성을 실험을 통하여 파악하였다. 실험은 4개, 9개, 15개, 35개의 파일로 구성된 군말뚝에 대해 수행하여 파일수, 유속, 접근각에 따른 세굴형상, 최대세굴심의 깊이 및 위치의 변화를 살펴보았다. 실험결과에 의하면, 4개 및 9개로 구성된 군말뚝의 경우 유속비와 상관없이 단일교각의 최대세굴심과 흡사하였고, 15개와 35개로 구성된 군말뚝의 경우 유속비가 증가함에 따라 최대세굴심도 급격히 증가하여 단일교각 세굴

연직벽 교대에서의 국부세굴심을 측정한 실험실 자료들이다. 이들 자료들은 교대의 끝단형상, 정렬각도, 흐름수심, 흐름경사에 따라 국부 세굴심의 영향을 주는 자료들로 포함한다. 모형교대 끝단 형상이 직사각형, 타원형, 끝단을 깎아낸 직사각형, 예연형인 교대에서 국부세굴의 양상이 실험적 연구에 의하여 분석되었다. 실험들은 4개의 교대 형상에 대하여 흐름수심을 약 1cm씩 증가시켜서 이동상 세굴 조건하에 실험을 하였다. 수로의 하상경사는 0.01%, 0.03%

점착성 하상에 교각을 설치하는 경우, 사용되는 국부세굴심도 산정공식은 대부분이 비점착성 하상을 가진 수로에서의 실험결과에 근거를 두고 있기 때문에, 정확성에 대한 논란이 있다. 본 논문에서는, 점착성 하상재료를 가진 실험수로 내에 5개 형태의 교각을 설치하여 발생되는 세굴심도의 변화에 대하여 연구하였다. 실험결과는 Froude 수와 교각폭에 대한 수심의 변화에 따라 분석되었으며 기존공식에 의한 결과와도 비교하였다. 본 논문에서는 실험 결과를 바탕으로 점