Reliability-Based Managing Criteria for Cable Tension Force in Cable-stayed Bridges

신뢰성에 기초한 사장교 케이블 장력 관리기준치 설정

This paper presents a methodology for the determination of optimal managing criteria for cable tension force in cable-stayed bridges using acceleration data acquired by monitoring system. There are many long span bridges installed with monitoring system in Korea. The monitoring systems are installed to diagnose abnormal behavior or damages in bridges and to warn these to bridge management agency. In cable-stayed bridges, the cable tension force could be an important indicator of abnormal behavior because of the geometric configuration of the cable-stayed bridge. If the management value of cable tension force is set too high or too low, then the monitoring system could not warn properly for the abnormal behavior of a bridge. Generally, the management value is set by empirical or engineering judgment, but in this paper, a new methodology for the determination of managing criteria for cable tension force is proposed based on the probability distribution model for tension force and reliability analysis. The proposed methodology is applied to a real concrete cable-stayed bridge in order to investigate its applicability.

본 논문은 사장교에서 모니터링 시스템을 통해 획득한 가속도 자료를 이용하여 케이블 관리기준 장력을 결정하기 위한 방법을 제시한다. 현재 한국의 많은 장대교량에 모니터링 시스템이 설치되어 있다. 모니터링 시스템은 교량의 이상현상이나 손상을 진단하고 관리주체에 경고하기 위해 설치된다. 사장교에 있어서는 그 기하학적인 형상 때문에 케이블 장력이 교량 이상징후의 중요한 지시가 될 수 있다. 만약 케이블 장력관리치가 너무 높거나 또는 너무 낮게 설정되면, 모니터링 시스템은 교량의 이상징후를 적절하게 경고하지 못할 것이다. 일반적으로, 관리치는 경험이나 공학적 판단에 의해 결정된다. 그러나 본 논문에서는 케이블 장력에 대한 확률분포모형과 신뢰성 해석에 기초한 새로운 케이블 장력관리치 설정에 대한 방법을 제시한다. 제안된 방법은 적용성 검토를 위하여 실제 콘크리트 사장교에 적용되었다.