내진성능평가에 적용하는 강도감소계수, 재료계수 및 저항계수는 원칙적으로 1.0으로 한다. 지진하중을 포함하는 하중조합은 극단상황한계상태로 취급하며, 제시된 핵심형은 다음과 같다.

여기서 \(D\)는 고정하중 효과, \(E\)는 지진하중 효과이다. ±는 지진작용의 방향이 바뀔 수 있음을 뜻한다. 실제 평가에서는 구조형식과 적용 기준에 따라 토압, 수압, 부력, 프리스트레스, 온도 및 활하중 등 다른 하중효과의 포함 여부와 계수를 별도로 확인해야 한다.

• 기존 교량은 준공도서, 현장조사, 재료시험 및 손상조사를 통해 실제 상태를 확인할 수 있다.
• 신설교량은 아직 실물이 없으므로 재료·시공·치수의 불확실성을 설계단계에서 더 보수적으로 반영한다.
• 따라서 기존시설물 평가에서는 조사 신뢰도가 충분할 때 실측 재료강도와 실제 단면을 사용하여 저항을 산정할 수 있다.
• 다만 부식, 단면손실, 균열, 철근 상세 불명확, 기초정보 부족 등 불확실성이 크면 조사 결과에 맞는 보수적 가정이 필요하다.

교량의 설계지진은 일상적으로 반복되는 하중이 아니라 발생확률이 낮고 영향이 큰 우발적 작용이다. 따라서 지진하중을 포함하는 조합은 통상 극단상황한계상태로 분류한다. 이 상태에서는 단순히 탄성응력만 제한하기보다 붕괴방지, 낙교방지, 취성파괴 억제, 소성변형능력 확보와 같은 전체 성능을 확인한다.

1. 적용 기준 확정: 평가 발주조건, 교량 형식, 설계연도 및 적용 KDS 판을 기록한다.
2. 상시하중 산정: 구조체·포장·방호벽·부대시설의 고정하중과 프리스트레스, 토압, 수압 등을 구분한다.
3. 지진응답 산정: 종·횡·수직방향의 관성력, 지반변위, 지진 시 토압 및 수압을 필요에 따라 산정한다.
4. 부호와 방향 조합: \(+E\), \(-E\) 및 직교방향 동시작용 규정을 적용하여 최대·최소 응답을 포락한다.
5. 부재별 검토: 교각, 기초, 받침, 앵커, 신축이음 및 받침지지길이에 대해 가장 불리한 조합을 선택한다.

여기서 \(Q_E\)는 지진 하중조합에 의한 요구응답, \(R_E\)는 해당 성능수준에서 허용되는 평가저항이다. DCR은 요구도-성능비이다.

• 힘 지배 부재: 전단, 정착, 받침, 앵커 등 취성파괴 가능 부위는 강도 기준으로 검토한다.
• 변위 지배 부재: 연성 교각은 곡률연성도, 소성회전, 변위연성도 또는 변위성능으로 평가할 수 있다.
• 시스템 안정성: 받침 이탈, 낙교, 기초 전도·활동, 교대 안정성과 같은 전체 거동을 별도 확인한다.

예를 들어 고정하중 모멘트가 \(M_D=4{,}000\,\mathrm{kN\cdot m}\), 지진응답 모멘트가 \(M_E=\pm9{,}500\,\mathrm{kN\cdot m}\), 평가 휨저항이 \(M_R=14{,}000\,\mathrm{kN\cdot m}\)라고 가정한다.

이 단순 예에서는 휨강도 조건을 만족한다. 그러나 실제 판정에서는 축력-모멘트 상관관계, 양·음 방향 단면성능, 전단강도, 소성힌지 회전능력, 기초 및 받침의 성능까지 함께 확인해야 한다.

Q1. 계수가 모두 1.0이면 공칭강도를 그대로 사용해도 되는가?

반드시 그렇지는 않다. 1.0은 별도 부분계수로 저감하지 않는다는 뜻이다. 기준이 정한 평가용 재료강도, 실제 단면손실, 철근 상세와 파괴모드를 먼저 반영한 평가저항을 사용해야 한다.

Q2. 활하중은 지진하중과 항상 제외하는가?

항상 제외되는 것은 아니다. KDS 24 12 11은 극단상황한계상태 조합Ⅰ의 활하중계수를 공사별 특별시방에서 정하도록 하고 있으므로 발주조건과 적용 기준을 확인해야 한다.

Q3. 1.0D+1.0E에서 지진하중의 부호는 왜 모두 검토하는가?

지진응답은 왕복운동이므로 동일 부재에서도 축력·모멘트·전단력의 최대와 최소가 달라진다. 따라서 \(+E\)와 \(-E\), 필요한 직교방향 조합을 모두 검토하고 가장 불리한 결과를 사용한다.