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Long-Term Prediction of Prestress in Concrete Bridge by Nonlinear Regression Analysis Method

비선형 회귀분석기법을 이용한 콘크리트 교량 프리스트레스의 장기 예측

  • Published : 2006.08.31

Abstract

The purpose of the paper is to propose a method to give a more accurate prediction of prestress changes in prestressed concrete(PSC) bridges. The statistical approach of the method is using the measurement data of the structural system to develop a nonlinear regression analysis. Long-term prediction of prestress is achieved using nonlinear regression analysis. The proposed method is applied to the prediction of prestress of an actual prestressed concrete box girder bridge. The present study represents that confidence interval of long-term prediction becomes progressively narrower with the increase of in-situ measurement data. Therefore, the numerical results prove that a more realistic long-term prediction of prestress changes in PSC structures can be achieved by employing the proposed method. The prediction results can be efficiently used to evaluate prestress during the service life of structure so that the remaining prestress exceeds the control criteria.

본 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 교량의 프리스트레스를 장기적으로 예측하는 기법을 제안하였다. 제안 기법에서는 구조시스템의 계측자료를 이용하여 비선형 회귀분석을 전개하는 통계적 기법을 적용하였다. 프리스트레스의 장기예측은 비선형 회귀분석을 통해 이루어진다. 제안기법을 실제의 PSC 박스 거더 교량의 프리스트레스 예측에 적용하기 위하여 텐던에 프리스트레스 도입후 계측을 수행하였다. 프리스트레스 도입후 약 150일까지 프리스트레스는 눈에 띄게 감소하며, 손실률은 $7{\sim}8%$로 나타났다. 수치해석결과는 현장의 계측횟수가 증가할수록 신뢰구간의 폭은 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 제안기법에 의해 PSC 구조물의 프리스트레스를 더욱 실제적으로 예측할 수 있으며, 예측결과는 구조물의 사용기간 동안 관리 한계치에 의한 프리스트레스 관리에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. Massicotte, B., Picard, A., Ouellet, C., and Gaumond, Y, 'Strengthening of a Long Span Prestressed Segmental Box Girder Bridge', PCI Journal, Vol.39, No.3, 1994, pp.52.-65 https://doi.org/10.15554/pcij.05011994.52.65
  2. Zollman, C. C., and Barbaux, S. H., 'Rehabilitation of the Boivre Viaduct-A Multispan Prestressd Box Girder Bridge', PCI Journal, Vol.30, No.3, 1985, pp.22-47
  3. 유성근, 이재혁, 김중화,'외부추가강선을 이용한 원효대교의 성능개선공사', 콘크리트학회지, 제7권, 6호, 1995, pp.30-37
  4. Steinberg, E. P., 'Probabilistic Assessment of Prestress Loss in Pretensioned Prestressed Concrete', PCI Journal, Vol.40, No.6, 1995, pp. 76-85 https://doi.org/10.15554/pcij.11011995.76.85
  5. Saiidi, M., Shields, J., O'Connor, D., and Hutchens, E. 'Variation of Prestress Force in a Prestressed Concrete Bridge During the First 30 Months', PCI Journal, Vol. 41, No.5, 1996, pp.66- 72 https://doi.org/10.15554/pcij.09011996.66.72
  6. Saiidi, M., Hutchens, E., and Gardella, D., 'Bridge Prestress in Dry Climate', Journal of Bridge Engineering, ASCE, Vol.3, No.3, 1998, pp.111 - 116
  7. Chiu, H. S., Chern, J. C, and Chang, K. C. 'Long-Term Deflection Control in Cantilever Prestressed Concrete Bridges. I : Control Method and Algorithm', Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol.122, No.6, 1996, pp.489-494
  8. American Concrete Institute, Prediction of Creep, Shrinkage and Temperature Effects in Concrete Structures, ACI 209R92, ACI Manual of Concrete Practice, Part I, Detroit. 1992, pp.209 R-I-209 R-47
  9. Comite Euro-International du Beton (CEB), CEB-FlP Model Code, Lausanne, Switzerland, 1990, pp.53-58
  10. Magma, D. D., Sozen M. A., and Siess, C. P., 'A Study of Stress Relaxation in Prestressing Reinforcement', PCl Journal, VoI.9, No.2, 1964, pp.13-57 https://doi.org/10.15554/pcij.04011964.13.57
  11. OHBDC-Ontario Highway Bridge Design Code, Ministry of Transportation and Communications, Government of Ontario, Toronto
  12. Ang, A. H.-S. and Tang, W. H., Probability Concepts in Engineering Planning and Design. Vol. 1, Basic Principles, Wiley, New York., 1975, pp.286-319
  13. Kalkani, E. C., 'Polynomial Regression to Forecast Earth Dam Piezometer Levels', Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, Vol.115, No.4, 1989, pp.545-555
  14. Demetracopoulos, A. C., 'Nonlinear Regression Applied to Hydrologic Data', Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, Vol.120, No.3, 1994, pp.652-659
  15. Bethea, R. M. and Rhinehart, R. R., Applied Engineering Statistics, Marcel Dekker, New York, 1991, pp.84-121
  16. 양인환, '프리스트레스트 콘크리트 박스 거더의 종방향 프리스트레싱에 의한 슬래브의 횡방향 응력', 콘크리트 학회논문집, 제15권, 3호, 2003, pp.679-688 https://doi.org/10.4334/JKCI.2003.15.5.679