확률론적 관리기준치를 적용한 교량 계측시스템 설계에 관한 연구
저자
발행사항
구미 : 금오공과대학교, 2016
학위논문사항
학위논문(박사)-- 금오공과대학교 대학원 : 토목공학과 2016. 8
발행연도
2016
작성언어
한국어
주제어
KDC
536
발행국(도시)
경상북도
형태사항
xiii,197p. : 삽화, 도표 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 송재호
소장기관
최근 건설되는 특수교량에는 상시적인 유지관리 체계로서 계측시스템이 활발히 도입되고 있는 상황이다. 그러나 교량 계측시스템에 대한 설계기준 및 지침은 우리나라를 포함하여 전세계적으로 전무하기 때문에 부적절한 설계가 만연되고 있다. 특히 우리나라에서는 교량 계획단계에서 단순히 계측센서의 위치만을 지정하는 수준에서의 계측설계가 이루어지고 있어 실제 계측시스템 구축시 최소한의 기능을 충족시키지 못하며, 구축된 계측시스템의 적절한 검증없이 이관되어 제한적으로 유지관리 단계에서 활용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 교량 계측시스템의 설계방법을 고찰하고 계측시스템의 구성요소별로 최적의 기능을 수행할 수 있는 최소의 요구성능 및 표준규격을 제시하는 설계기법을 제안하였다. 제안된 기법을 통해 실제 시공되는 교량에 시공중 계측시스템을 구축하고 시공단계별 해석을 통해 시공중 관리기준치를 산정하여 계측관리를 수행하였다. 또한, 시공이 완료된 이후에는 유지관리 계측센서를 추가로 설치하여 계측시스템을 구축하였으며, 구축된 계측시스템의 검증을 위하여 현장재하시험을 실시하였다. 현장재하시험결과는 구조해석결과와 비교하여 1차적으로 시스템을 검증하였으며, 보완적인 검증을 위해 검증센서를 설치하여 설치된 개별 센서에 대하여 응답을 상호비교하는 추가적인 검증시험도 실시하였다. 최종적으로 구축된 유지관리 계측시스템의 운영을 위해서는 확률론적인 방법에 의한 관리기준치 산정기법을 제안하는 연구를 수행하였으며, 이를 위해 기존의 절대치 관리에 있어 관리기준치 설정의 문제점을 고찰하여 실무에 효과적으로 적용가능한 개선된 관리기준치 설정 및 운영방법을 도출하였다. 개선된 관리기준치 설정기법은 검벨분포를 사용한 확률론적 접근방법으로 재현빈도 50년, 100년의 기댓값에 대하여 주의, 경고값을 산정하였다. 이를 통해 본 논문에서 산정된 관리기준치는 설계허용치 범위 내에서 발생하는 이상거동을 감지할 수 있도록 계측데이터와 계측데이터의 구간변화량에 대한 관리기준치를 각각 설정되었으며, 제안된 방법으로 산정된 관리기준치는 실측 데이터에 대입하여 비정상적인 데이터의 발생여부를 적절하게 파악할 수 있다는 것을 확인하였다.
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