지진가속도 계측기반 사장교의 안전성평가 기법 적용성 분석

국문 초록 (Abstract)

최근 지진가속도 계측기의 활용성에 대하여 많은 관심이 대두되고 있다. 하지만 계측데이터를 활용하지 않거나 최대 가속도 데이터만 이용하고 있는 실정으로 계측한 데이터의 활용을 위한 방안 마련이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 지진가속도계측기 설치대상 구조물 중 사장교의 지진가속도 계측자료를 활용한 교량의 긴급 안전성평가 방법에 대하여 조사하고, 대상 교량을 선정하여 최근 연구동향 중 대표적인 3가지 안전성평가 기법을 적용하여 적용의 문제점과 개선사항에 대하여 분석하였다. 분석결과 첫째로 변위를 통한 안전성평가에서는 계측 지점의 변위산출에서 장주기 특성이 오차를 증가시키는 경향을 확인하였다. 둘째로 통계지표를 통한 안전성 평가를 통해서 표준편차의 증가에 따라 첨도가 일정하게 유지되는 특성을 확인하였고, 이를 활용하여 차량통행이 많은 주간시간에 첨도를 활용한 안전성 평가가 가능할 것으로 분석하였다. 마지막으로 고유주기 변화를 통한 안전성 평가는 계절적인 요인으로 고차모드에서 고유주기 변화가 크게 나타나는 특성을 확인하였고, 1차 모드의 고유진동수를 통해서 구조물의 손상을 평가할 수 있을 것으로 분석하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, much attention has been concentrated on the utility of seismic accelerometers installed and operated in accordance with the installation and operation manual for seismic accelerometers. However, at present, measurement data is either not used, or only maximum acceleration data is used. Therefore, it is necessary to come up with ways to utilize the measured data. Hence, in this study, we investigated the emergency safety assessment method using the seismic acceleration measurement data of a cable-stayed bridge, which is among the target structures waiting the installation of seismic acceleration meters. The target bridge was selected and three safety assessment techniques typical of recent research trends were applied to analyze the application problems and possible improvements. The results of the analysis showed that: 1) the error of displacement safety evaluation increased due to long-term behavior characteristics; and 2) safety evaluations using statistical indicators showed that the characteristics of kurtosis stabilized as the standard deviation increased. Because of this characteristic, safety evaluations using kurtosis will therefore be possible during daytime while there is heavy traffic; 3) safety assessments using the changes in natural frequency showed that the characteristics of the large variation in natural frequencies in higher modes is due to seasonal factors. It was determined that damage to the structure can be assessed through natural frequency of the first mode.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 1. 서 론
• 2. 대상교량
• 2.1 지진가속도 계측자료
• 2.2 해석모델링
• 3. 손상지표 분석
• 2.1 변위를 통한 안전성평가
• 2.2 통계지표를 통한 안전성 평가
• 2.3 고유주기 변화를 통한 안전성 평가
• 4. 결 론
• REFERENCES
• 국문초록

참고문헌 (Reference)

• 1 이승한, "장기계측자료 분석을 통한 케이블지지교량 주요 구조부재에 설치된 지진가속도계측기 재난관리 기준 제안" 한국방재학회 18 (18): 377-386, 2018
• 2 Kaloop, M. R., "Stayed-Cable Bridge Damage Detection and Localization Based on Accelerometer Health Monitoring Measurements" 2015 : 1-11, 2015
• 3 Ministry of Land, Infrastructure and Transport, "River design standard, KDS 51 00 00"
• 4 Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, "Railroad Structure Maintenance Standard"
• 5 MOIS (Ministry of the interior and safety), "Installation and Operation Manual for the Seismic Accelerometer"
• 6 NDMRI (National Disaster Management Research Institute), "Development of the Advanced Seismic Acceleration Analysis and Management System" 2013
• 7 NDMRI (National disaster management research institute), "Development of Comprehensive Management and Information Service System for Seismic Acceleration Response Signal of Public Buildings" 2013
• 8 ABAQUS, Dassault System Simulia Corp, "Abaqus Analysis User’s Manual. Version 6.14"