• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.81-88
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• 1998

과적차량의 통행에 의한 교량구조물의 손상도를 평가하는 방법의 개발이 매우 활발하다. 본 연구에서는 과거 15년동안 통행한 교통데이타를 분석하고, 이 데이타를 근거로 교량의 손상도를 분석한다. 차량의 분류는 4종으로 대표하여 차량하중을 분석하였으며 해석시에는 이를 대표하는 2종을 사용하였다. 3차원해석을 통하여 구한 영향면을 이용하여 부재력을 계산하고 이를 이용하여 등가응력범위를 구한다. 이 결과는 모형실험을 통하여 구한 피로결과와 비교하였다. 분석결과 설계하중을 초과하는 과적차량이 교량에 미치는 손상정도는 적은 통행빈도에도 불구하고 매우 큼을 알 수 있고, 이러한 실제교통량의 분석을 통한 교량의 손상평가방법은 과적차량에 의한 교량손상정도를 유용하게 평가할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.77-85
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• 2001

본 연구에서는 차량하중에 의한 상시진동기록을 이용한 교량의 손상추정기법을 연구하였다. 즉, 차량진행 중 측정된 신호로부터 구조물의 모드특성을 구하고, 이를 이용하여 손상위치 및 손상정도를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안기법의 검증을 위하여 차량하중을 재하할 수 있는 모형교량을 제작하여 손상실험을 수행하였다. 차량진행 중 교량의 수직가속도를 계측하였으며, 측정된 가속도시계열로부터 random decrement(RD) 기법을 사용하여 자유진동신호를 구한 후, 이로부터 구조물의 모드특성을 추정하였다. 추정된 모드특성을 기초로 신경망기법을 적용하여 손상위치 및 손상정도를 추정하였으며, 추정된 결과는 실제 손상과 비교적 잘 일치하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.135-144
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• 2006

지진에 대한 구조물의 특성, 지반과의 상호작용, 현장 조건 등의 예측에 다수의 불확실성이 존재하는 경우 그 취약성 또는 손상도를 평가하는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 범용구조해석 프로그램과 일반적인 확률밀도함수를 사용하여 면진 콘크리트 교량의 손상도 곡선을 구하는 방법을 제시하였으며, 제시된 방법을 교량에 적용하여 교량의 손상도를 평가하였다. 손상도 곡선을 작성하는 데에는 2변수를 갖는 대수정규분포를 사용하였으며, 지진의 여러 특성인 최대지반가속도(PGA), 최대지반속도(PGV), 스펙트럼가속도(SA), 스펙트럼속도(SV), 스펙트럼강도(SI) 등에 대해 납 면진받침(LRB)이 설치된 면진교량의 손상도 곡선을 구하였다. 또한 손상도 곡선의 합성 방법을 사용하여 합성된 면진교량의 손상도 곡선을 유도하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.102-110
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• 2023

국내 고속도로 교량 중 가장 많은 비중을 차지하고 있는 PSC-I 거더교의 최근 10년간 정밀 안전진단 데이터의 상태등급을 분석한 결과 41.3%가 C등급으로 나타났다. 노후화되는 교량이 증가함에 따라 선제적 관리가 중요시되고 있다. 바닥판과 거더는 손상 및 열화 발생 시 교체 주기가 길어 교량의 서비스 및 노후도에 미치는 영향이 매우 크다. 또한 신축이음과 교량받침 등의 장치 손상 발생 비율도 높아 교량 부재에 미치는 영향에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 단경간 및 다경간 대표 PSC-I 거더 교량을 선정하여, 교량의 주요부재 및 부재 장치의 단일손상과 바닥판의 열화가 결합된 이종손상 시나리오를 정의하였다. 이종손상이 발생한 경우 단일손상이 발생한 경우보다 균열 발생 면적이 증가하였으며, 단경간 교량의 경우 교량받침 손상으로 인해 거더 균열 분포가 크게 확산되었으며, 다경간 교량의 경우 신축이음 양면손상으로 인해 바닥판의 균열분포가 크게 확산되었다. 이를 통해 교량 장치 손상이 발생하였을 때, 신속한 보수 및 교체가 이루어지지 않으면 손상 발생과 손상 확산으로 2차 피해를 유발할 수 있어, 바닥판 및 거더의 응답에 대한 지속적인 관찰과 대응이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권5호
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• pp.19-27
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• 2002

본 연구에서는 지진하중을 받는 교량구조물의 동적거동을 보다 실제적으로 예측하기 위하여 받침의 손상여부는 물론 다양한 영향요소를 고려할 수 있는 이상화된 다자유도 교량해석모형을 개발하였으며, 이를 바탕으로 받침의 손상이 교량구조물의 지진응답에 미치는 영향을 분석하였다. 받침의 손상은 마찰요소를 이용한 단순화된 모형으로 고려하였으며, 발생가능한 받침의 손상조건에 따른 영향을 분석하기 위하여 다양한 마찰계수의 적용에 따른 교량구조물의 응답분포특성을 구하였다. 모의분석 결과로부터 받침손상의 고려여부 및 적용된 마찰계수에 따라 최대응답의 크기 및 발생위치가 서로 다르게 평가되었으며, 특히 교량구조물에서 낙교의 발생가능성이 큰 위치에서의 최대상대거리는 받침의 손상여부에 따라 상당한 영을 받는 것으로 나타났다. 그러나 최대응답의 증가량은 크지 않은 것으로 분석되었다. 그러므로 다경간 단순형 교량구조물에 있어서 받침의 손상에 따른 낙교의 발생가능성을 감소시키기 위한 부가적인 받침보강은 필요시 선택적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권1호
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• pp.19-32
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• 2024

정밀안전진단보고서를 분석한 결과 국내 고속도로 교량은 결함, 열화, 물리력에 의한 손상이 주요하게 발생한다. 특히 열화는 시간이 경과함에 따라 다양한 환경 영향인자와 외부적 요인에 의해 발생하는 필연적인 손상이다. 교량 바닥판의 경우 열화가 가장 빠른 부재로, 균열부를 중심으로 철근부식, 박리/박락 등의 여러 가지 유형의 이종손상이 함께 발생하는 것으로 분석된다. 따라서 교량의 이종손상과 열화환경 간의 상관관계를 밝히고 이를 통해 교량의 이종손상 발생 원인을 규명해야 한다. 본 연구에서는 랜덤포레스트를 활용하여 교량의 이종손상 예측 모델을 개발하였으며, 개발된 모델을 통해 이종손상 발생에 영향을 미치는 상위 5가지 영향인자를 도출하였다. 이를 통해 장래 교량의 유지관리 및 예산을 추정하는 분야에 활용하는 기초자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.357-361
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• 2011

본 논문에서는 확률적 불확실성을 포함한 손상 장에서 강성저감 효과를 추정하는 방법을 제안하였다. 실제 교량 구조물에 분포된 손상 장은 매우 불확실하며 손상의 위치와 형상 또한 정확히 알 수 없는 경우가 많다. 그러나 대부분의 손상 추정 문제는 균열이나 손상의 위치와 형상을 기지의 주어진 정보로 가정하고 손상을 추정한다. 제안 기법에서는 이러한 손상의 위치와 형태가 본질적으로 불확실하다는 가정 하에 이 불확실성을 수정 가우스 강성 저감 분포 함수를 도입하여 기술한다. 교량에 국부적으로 발생된 손상은 교량의 요소강성의 저감 분포로 변환되어 손상이 발생한 전체 시스템의 강성을 표현하고 이를 통해 손상이 발생한 시스템의 전체 응답을 해석할 수 있게 된다. 수정 가우스 강성 저감 분포 함수는 손상 분포의 개략적 중심을 표현하는 평균 변수와 강성 저감의 비국소적 분포 특성을 묘사하는 표준편차 변수, 손상 중심의 손상 정도를 표현하는 강성저감 변수로 구성된다. 본 논문에서는 손상 장에서 손상의 위치나 형태에 대한 확률적 불확실성을 기술하는 수정 가우스 강성 저감 분포 함수를 포함한 유한요소모델을 정식화하여 제시한다. 또한 단일 또는 복합 균열로 인해 교량 구조물에 국부적인 손상이 야기된 경우에 대한 수치 예제를 통하여 균열 등에 대한 정보가 불확실하더라도 수정 가우스 강성 저감 분포 함수를 통해 강성 저감 효과가 분석될 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.296-299
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• 2009

본 논문은 차분진화 알고리즘을 이용한 다중 손상된 RC 슬라브 교량에 대한 시스템 인식(System Identification)기법을 소개한다. 제안된 기법을 이용하여 이동하중에 의한 교량의 동적응답을 기반으로 손상유무, 위치, 크기가 추정된다. ABAQUS를 이용한 손상된 3차원 슬라브 모델을 실험대상으로 하여, 모델로부터 동적응답을 찾아내었다. 차분진화 알고리즘(Differential Evolutioinary algorithm)을 기반으로 동적응답과 Bi-variate Gaussian 함수로 강성저하된 2차원 유한요소 MZC모델을 이용하여 손상된 위치와 크기, 이동하중의 크기와 속도가 추정되었다. 차분진화 알고리즘을 이용한 RC교량의 손상위치와 이동하중에 대한 추정은 3%이내의 오차를 보였고, 이로부터 제안된 방법의 효율성과 정확성이 검증되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.19-28
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• 2017

이 논문에서는, 1996년부터 2010년까지 915개 고속도로 교량에 대해 실시된 정밀안전진단 보고서를 수집하여 이들 교량의 상태를 분석하였다. 분석시 손상을, 결함, 물리력 및 열화에 의한 손상으로 구분하여 손상이 많이 발생하는 시기를 조사하고, 유손상율의 개념을 도입하여 손상의 특징을 조사하였으며, 고속도로 교량의 10대 손상, 다설한랭지역 교량과 일반지역 교량의 열화특성을 비교하여 합리적인 점검활동 개선 방향을 제시하였다. 연구결과, 시공시 실시하는 점검 또는 초기점검 제도 개선이 필요하고, 다설한랭지역의 경우 열화진행 속도가 빠르므로 주변 환경의 특성을 고려한 점검 활동 개선이 필요한 것으로 판단되었다. 이 연구 결과는 향후 고속도로 교량의 점검 활동 개선을 위해 널리 활용될 수 있을 것이다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.658-661
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• 2010

본 논문에서는 교량의 볼트 체결부, 응력집중부 등 손상의 발생이 유력한 위치에 부착된 압전센서-무선 임피던스 센서노드를 통해 구조물의 건전성을 지속적으로 모니터링 하는 시스템을 소개하였다. 임피던스 기반 건전성 모니터링에 있어서 구조물에 발생하는 손상에 따라 민감하게 반응하는 주파수 성분이 달라지기 때문에, 이러한 주파수 영역을 자동으로 결정함과 동시에 손상에 관한 정보를 획득하기 위하여 인공신경망 기법을 적용하였다. 제안된 기법은 기존에 구축되어 있는 데이터베이스를 기반으로 구조물에 발생한 손상의 종류 및 손상의 정도를 판단하는 것을 목적으로 한다. 무선 임피던스 센서노드-인공신경망 기반 손상탐색 통합 시스템은 실제 강교량에서 발생한 볼트풀림, 균열 등 국부적인 손상의 진단을 위하여 적용되었으며, 그 유효성을 입증하였다.