Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection (한국구조물진단유지관리공학회 논문집)

Korea Institute for Structural Maintenance Inspection (한국구조물진단유지관리공학회)
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Structural Health Monitoring of Full-Scale Concrete Girder Bridge Using Acceleration Response

가속도 응답을 이용한 실물 콘크리트 거더 교량의 구조건전성 모니터링

  • Received : 2009.02.24
  • Accepted : 2009.12.18
  • Published : 2010.01.30
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Abstract

In this paper, a two-phase structural health monitoring system using acceleration response signatures are presented to firstly alarm the change in structural condition and to secondly detect the changed location for full-scale concrete girder bridges. Firstly, Mihocheon Bridge which is a two-span continuous concrete girder bridge is selected as the target structure. The dynamic response features of Mihocheon Bridge are extracted by forced vibration test using bowling ball. Secondly, the damage alarming occurrence and the damage localization techniques are selected to design two-phase structural health monitoring system for Mihocheon Bridge. As the damage alarming techniques, auto-regressive model using time-domain signatures, correlation coefficient of frequency response function and frequency response ratio assurance criterion are selected. As the damage localization technique, modal strain energy-based damage index method is selected. Finally, the feasibility of two-phase structural health monitoring systems is evaluated from static loading tests using a dump truck.

본 논문에서는 실물 콘크리트 거더 교량의 가속도 응답 신호를 이용하여 구조물의 상태변화를 경보한 후 그 위치 변화를 검색하는 2단계 구조건전성 모니터링 체계를 제시하였다. 먼저, 2경간 연속 콘크리트 거더 교량인 미호천교를 대상교량으로 선정하였으며, 볼링공을 이용한 강제진동 실험으로부터 동특성을 추출하였다. 다음으로, 미호천교의 2단계 구조건전성 모니터링 체계 구축을 위한 손상 발생 경보 및 손상 위치 검색 기법들을 선정하였다. 손상 경보 기법으로는 시간영역 특징을 이용하는 자기회귀모델과 주파수응답함수의 상관계수, 주파수응답비보증지수를 선정하였다. 손상 위치 검색 기법으로는 모드변형에너지기반 손상지수법을 선정하였다. 마지막으로, 덤프트럭을 이용한 정적 재하 실험을 통해 2단계 손상 모니터링 체계의 적합성을 검증하였다.

Keywords

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