본 연구는 기존의 재하시험에 의한 계측 결과와 시험 열차 및 상시주행 열차 간의 결과 비교를 통해 주행 열차에 의한 재하시험을 검증하였다. 또한 계측된 자료로부터 정적,·동적 거동 특성을 추출하여 평가를 진행하여 재하시험의 신뢰성 검증을 위해 기존 계측자료와 열차속도, 노선 간 응답 비교, 경향분석, 충격계수 선정 및 고유진동수 분석을 통해 타당성을 입증하였다. 이를 위해 동호철교를 대상지로 적용하였으며 제안 방법의 적용성을 검증하였다. 상시 운행 열차 10대와 시험 열차를 이용하여 교량에 44개의 센서를 부착하고 재하시험 경간에 대한 변형률, 처짐 등을 계측하여 이론치와 비교분석 하였다. 분석 결과 하중의 대칭성 및 중첩성은 양호하며 정적 동적 재하시험 결과에 대한 비교 또한 양호한 것으로 나타났다. 충격계수 분석 결과 최대 실측 충격계수(0.092)가 이론충격계수(0.327)보다 작은 것으로 분석되어, 활하중에 의한 충격 영향은 양호한 것으로 판단된다. 실측 고유진동수는 최저 2.393Hz로 해석 값 2.415Hz와 비교 시 근사하게 평가되었다. 위 결과를 바탕으로 본 논문에서는 내하력 평가 시 열차의 통행 차단이 필요하지 않고, 기존의 처짐 및 응답 계측보다 계측이 용이하도록 트러스 교량구조의 응답 결과를 도출하였다. 주행 열차의 재하시험을 통해 트러스 철도 교량의 변형률 및 처짐을 측정하고 정적, 동적 거동 특성을 파악하여 응력보정을 위한 응답비 및 동적 강성을 평가할 수 있음을 보였다.
본 연구는 차량의 주행경로를 정확하게 측정하는 수단을 개발하고 이를 현장계측에 적용하여 주행차량의 횡방향 이격에 의한 아스팔트 콘크리트 포장(이후 아스팔트 포장)의 주요 응답 특성을 규명하고자 하였다. 개발된 주행이격 측정 시스템은 두 개의 레이저 센서로부터 전송된 신호가 차량의 타이어로부터 반사되어오는 물리적 현상을 실시간으로 분석함으로서 도로 포장위의 임의의 기준으로부터 실제 차량이 주행한 경로를 정확하게 관측 할 수 있다. 다양한 주행이격에 의한 아스팔트 포장의 횡방향 수평 변형률과 하부 포장층의 수직응력 변화를 실측하기 위하여 시험도로상의 아스팔트 포장의 일부 구간을 선정, 덤프트럭에 의한 동하중 재하시험을 시행하였다. 차량의 횡방향 이격거리는 주행차로(2차)의 차륜부에 매설된 횡방향 수평 변형률 계측기의 중심을 기준으로 추월차로 방향으로 20cm 간격으로 조수석 차륜에 의한 하중중첩의 영향을 최대한 배재하도록 설정하였다. 현장시험 결과 표층과 중간층에서는 하중재하 위치에서 발생한 압축변형이 이격거리 약 40cm에서부터 점차 인장으로 변화하고 있음을 알 수 있었다. 또한, 보조기층상부와 동상방지층상부에 작용하는 수직응력은 하중재하 위치에서 치대로 발생하였으며 이격거리 50cm 이상부터는 하중에 의한 영향이 상대적으로 미비하였다.
한국건설기술연구원내에 테스트베드로서 UHPC 보도사장교(Super Bridge I)를 설계 및 완공하였고, 변형률, 가속도, 장력, 풍향풍속, 온도 등의 각종 데이터를 정기적으로 수집할 수 있는 장기계측시스템을 구축하였다. 이는 UHPC 부재의 역학적 특성 및 사용성 평가에 대한 기본 데이터를 제공하여 장대하이브리드사장교의 거동 특성을 추정하는데 큰 도움이 될 것으로 예상된다.
In this paper, the applicability of strain data to a strain-energy-based damage evaluation methodology in detecting damage in a beam-like structure is demonstrated. For the purpose of this study, one of the premier damage evaluation methodology based on modal amplitudes, the damage index method, is expanded to accomodate strain data, and the numerical and experimental verifications are conducted using numerical and experimental data. To compare the relative performance of damage detection, the damage evaluation using acceleration data is also performed for the same damage scenarios. The experimental strain and acceleration data are extracted from laboratory static and dynamic tests. The numerical and experimental studies show that the strain data as well as acceleration data can be utilized in detecting damage.
본 논문은 구강내 장치를 이용한 악정형 치료에 있어 환자가 장치를 장착하는 시간과 적용되는 응력과 변형률을 측정하여 치료결과의 완성도를 높이는 데에 있어, 근접무선통신 장치인 NFC(Near Field Communication)를 매개로하여 구강내외 장치의 상태를 모니터링하는 방안에 대한 고찰을 중점적으로 수행하였다. 구강내외에 상태를 계측하기 위한 센서를 설치하고 근접무선통신을 이용하여 병원에서 내원한 환자 상태의 모니터링을 구현하는 시스템을 설계하였으며 무선전력송신 시험을 수행하여 설계변수에 대한 민감도를 살펴보았다.
It is generally known that the automotive road wheel involves the non-proportional multiaxial loading condition, therefore the measuring dynamic stress and strain in driving state is very important to predict an endurance characteristic of the automotive road wheel. In this study, the ultimate driving test using F1 circuit with respect to 2 kinds of velocity conditions have been carried out in order to measure dynamic stress, strain of the wheel and acceleration of a vehicle. Based on the measured results, the characteristics of dynamic stress generation have been analyzed, and factors which have effect on the dynamic stress generation have been studied.
흙막이 굴착 및 절취사면의 보강공법으로 많이 적용되고 있는 앵커의 장력을 측정하는 전기저항식 로드셀과 스트레인게이지, 바이브레이팅 와이어 (vibrating wire) 타입의 모니터링 방법은 안전관리를 위한 장기적인 모니터링에 한계를 가지고 있어 이를 개선할 수 있는 방안으로 광섬유 센서를 이용하여 강연선의 변형률을 측정할 수 있는 스마트 텐던이 개발되었다(김재민 등, 2007). 앵커를 구성하는 7연 강연선(텐던)의 중앙케이블에 삽입된 광섬유브래그격자(Fiber Bragg Grating ; FBG)센서는 기존 스트레인게이지 타입에 비해 크기가 작고 내구성이 우수하며 전자기파에 의한 노이즈 발생이 없고 하나의 리드선으로 다중점 측정(multiplexing)이 가능하여 장기모니터링에 효과적인 장점이 있다. 본 연구에서는 FBG센서를 내장한 스마트 텐던을 실대형(Prototype) 앵커(L=11.5m)에 적용하여 현장 인발실험에 의해 시공중 장력 모니터링을 수행하고 로드셀 측정결과와 비교하였고 정착부에 설치된 FBG 센서로부터 앵커의 하중전이 계측을 수행하였다.
Since a few decade ago, there has been a demand on the safety monitoring of civil infrastructures, such as bridges, in order to prevent possibly occurrable disaster due to human negligence. The main cause for a failure or collapse of structures is absolutely a structural crack. For the reason, it is necessary to monitor the propagation of a structural crack. But a crack in bridges is gradually propagating with the traffic loads through the long term. There are lots of sensors to monitor structural cracks on bridges, but much information about them was not given so far. Therefore, in this study, the experimental comparison for long-term monitoring sensors, especially, strain measurement sensors, in terms of duration, temperature dependency, accuracy was made extensively.
A poled lead zirconate titanate (PZT) rectangular parallelepiped specimen was subjected to through-thickness electric fields at five loading rates and four temperatures. The rates of the electric field were 0.01, 0.10, 0.25, 0.50, and $1.00MVm^{-1}s^{-1}$; the temperatures were 20, 50, 80, and $110^{\circ}C$. From the measured polarization hysteresis responses, the so-called reference remnant polarization and strains were calculated. Using the calculated reference remnant polarization hysteresis loops, the effects of loading rates and temperature were discussed; using the calculated reference remnant strains, strain butterfly loops were calculated and compared with observations.
Using the responses of deck plate, a new bridge weigh-in-motion system has been introduced. The approach includes not only a systematic algorithm for the extraction of moment influence sequence but also a sensitivity-based system identification technique. The algorithm indentifies the influence sequence, the axle loads, and axle location of moving vehicles on a bridge, simultaneously. The accuracy and practicability of the algorithm have been examined experimentally for a folded deck plate on Yongjong Grand suspension bridge. It turns out that the two-dimensional effects of the behavior of deck plate should be considered for further accuracy improvement.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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