교통류의 통계적 해석으로부터 추정한 교량의 응력이력

Stress History of a Bridge Estimated from Statistical Analysis of Traffic Bow

교량에 발생하는 응력이력은 교통류(traffic flow)의 성질에 따라 변하며, 교통류는 차종규성율, 차량중량, 차두시간간격(headway time)등에 따라 다르기 때문에 교량과 같은 휨부재에서 교통류에 의한 응력이력을 추정하기 위해서는 통계적 해석이 필요하며, 이것을 파괴역학에 적용함으로서 구조물의 잔존수명을 추정할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 1)교통류의 불규칙성을 해석하기 위하여 차종구성율, 차량중량, 차두시간간격등을 통계적으로 분석 2)실제 교량에서의 응력이력의 측정과 분석 3)차종구성율, 차량중량, 차두시간간격을 확률변수로한 Monte Carlo 시뮬레이션에 의한 응력이력의 재현 4)실측 응력이력과 시뮬레이션한 응력이력의 비교 5)대상교량의 감소계수(reduction factor)의 계산 6)지간길이 변화에 따른 응력범위발생빈도의 비교등을 행하였다. 그 결과 시뮬레이션에 의한 응력이력 추정방법과 구조물의 잔존피로수명 예측에 필요한 기본적인 모형화된 응력이력을 제시하였다.

The stress history of a bridge is different depending on the characteristic of traffic flow. Because the flow is varied with vehicle type, weight and headway time etc., statistical analysis in bridges is necessary to estimate the history by traffic flow. By applying the statistical analyses in fracture mechanics, the remaining service life of the structure can be estimated. In this paper, 1)the statistical analysis of vehicle type, weight and headway time etc. to analysis randomness of traffic flow, 2)measuring and analysis of stress history of a real bridge, 3)reappearance of stress history by Monte-Carlo Simulation using constitution ratio of vehicle type, weight and headway time as probabilitic variable, 4)comparision of the calculated and modelled stress history, 5)calculation of reduction factor, 6)comparision of frequency of stress range depending on span length etc. were performed. From the results, the basic modelled stress history which is necessary for the method of estimation of the remaining service life of the structure could be suggested.