• Computational Structural Engineering
• /
• v.11 no.3
• /
• pp.199-212
• /
• 1998

본 연구에서는 기설구조물에 대한 손상도 추정기법과 내진능력평가 방법에 대하여 연구하였다. 구조물의 손상도를 추정하는 방법으로는 소수의 계측 데이터를 이용한 모드섭동법(inverse modal perturbation)을 이용하였다. 구조물의 손상은 강성행렬의 감소로 표현하여, 각 요소행렬에 대한 손상을 손상지수를 사용하여 나타내었다. 구조적 손상과 이에 기인한 고유진동 특성의 변화량과의 관계를 섭동방정식으로부터 구한 후, 이로부터 손상지수와 고유진동 특성의 변화량과의 관계를 유동하였다. 따라서 손상 전과 후에서 구조물의 고유진동수와 모드형상을 측정하여 섭동식의 해를 구함으로써 구조물의 강성행렬의 감소로 나타나는 구조물의 손상도를 추정하게 된다. 손상도 추정에 의해 평가된 강성의 변화량에 기인한 손상 후의 기설구조물의 지진응답, 내진능력과 지진손상도의 평가를 손상전과 비교하였다. 내진능력은 구조부재에서 회전연성도 능력의 경험식을 이용하여 평가하였고, 지진손상도의 평가는 가장 많이 사용되는 방법인 Park & Ang 방법을 사용하였다. 예제해석은 다른 지진하중을 받는 2층과 8층의 예제구조물에 대해서 수행하였다.

• Journal of Navigation and Port Research
• /
• v.37 no.5
• /
• pp.527-533
• /
• 2013

This paper presents damage detection and estimation of stiffness parameter on a concrete scale model and a real structure of concrete pontoon using dynamic properties such as mode shapes and natural frequencies. In case of damage detection, dynamic impact test on a concrete scale model is accomplished to extract mode shapes and the practicality is verified by utilizing a damage detection technique. And the stiffness parameter of a real structure of concrete pontoon was estimated via system identification technique using the natural frequencies of the structure. The results indicate that the damaged elements of the scale model are found exactly using damage detection technique and the effective stiffness property of the real structure of concrete pontoon can be estimated by system identification technique.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.16 no.1
• /
• pp.769-777
• /
• 2015

In this paper, a damage assessment technique using a moving load test and optical sensors was studied to overcome the deficiency of measurement information in bridge maintenance. Continuous displacements by applying the reciprocal theorem to the test can make the assessment simpler and more practical. Numerical and experimental studies were performed to show the efficiency and accuracy of the proposed technique as well as the possibility of a more realistic assessment for large infrastructure. The results showed that the assessed damage levels are quite accurate, and similar to the exact values in actual damage locations, even in the experiments. The proposed technique is useful and practical for both detecting damage locations and damage quantities.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2009.04a
• /
• pp.296-299
• /
• 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.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.21 no.6
• /
• pp.218-226
• /
• 2020

An experimental study was conducted on baseline model updating and damage estimation techniques for the health monitoring of offshore wind turbine tripod substructures. First, a procedure for substructure health monitoring was proposed. An initial baseline model for a scaled model of a tripod substructure was established. A baseline model was updated based on the natural frequencies and the mode shapes measured in the healthy state. A training pattern was then generated using the updated baseline model, and the damage was estimated by inputting the modal parameters measured in the damaged state into the trained neural network. The baseline model could be updated reasonably using the effective fixity model. The damage tests were performed, and the damage locations could be estimated reasonably. In addition, the estimated damage severity also increased as the actual damage severity increased. On the other hand, when the damage severity was relatively small, the corresponding damage location was detected, but it was more difficult to identify than the other cases. Further studies on small damage estimation and stiffness reduction quantification will be needed before the presented method can be used effectively for the health monitoring of tripod substructures.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
• /
• 2002.03a
• /
• pp.159-168
• /
• 2002

A recently developed filbert-Huang transform (HHT) technique is applied to detect damage locations of bridge structures. The HHT may be used to identify the locations of damages which exhibit nonlinear and nonstationary behavior, since the HHT can show the instantaneous frequency characteristics of the signal. A series of numerical simulations were conducted for bridge pier systems with damages under a controlled load with sweeping frequency. The results of the numerical simulation study indicate that the HHT method can reasonably identify damage locations using a limited number of acceleration sensors under severe measurement noise condition.

• Computational Structural Engineering
• /
• v.9 no.4
• /
• pp.209-217
• /
• 1996

An Inverse modal perturbation method was applied to estimate the assessments of the damages at the large-scaled marine structure, such as pier or dolphin, from the structural dynamic natural frequencies and mode shape. Vibrations of structural stiffness, natural frequencies and mode shapes from the eigenvalue analysis lead to the modal peturbation equations, which were considered with a second order term. This paper estimates the assessments of the damages for the structure with the decreased stiffness and shows the convergence of perturbation equation.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
• /
• 1997.04a
• /
• pp.144-151
• /
• 1997

구조물로부터 측정된 가속도 시간이력을 이용하여 구조손상을 찾아내고 평가하는 기법을 제시하였다. 구조계의 손상을 찾아내는 알고리즘의 주요한 수단으로써 parametric system identification 방법을 사용하였고 매개변수화된 구조물의 최적 매개변수를 추정하기 위해 구속된 비선형 최적화기법을 사용하였다. 손상된 부재를 분리하기 위한 방법으로서 적합적 매개변수 모음법을 적용하였고 손상의 정도를 통계적으로 평가하기 위하여 측정된 가속도 시간이력에 time window 기법을 적용하였다. 가속도 이력 측정에 있어서의 불충분성과 측정오차를 고려하여 알고리즘을 개발하였고, 조화진동하중으로 구조물을 가진하여 구조 손상을 진단하는 수치모의 실험을 실시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2011.06a
• /
• pp.189-191
• /
• 2011

구조물의 동적특성인 모드형상을 통해 국부적인 손상을 탐지하는 손상평가 기법은 많은 연구자에 의해 발전되고 있다. 하지만 플로팅 구조물에 대한 손상탐지 기법은 그 사례를 찾아보기 힘들다. 본 논문에서는 플로팅 구조물의 함체 부분을 모델링 하고, 손상 전과 손상 후 구조물의 모드형상에서 얻을 수 있는 모달 변위로 나타낸 손상지수를 통해 플로팅 구조물에 발생할 수 있는 손상을 추정하여, 제안된 이론의 적용성을 검증 하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.109-119
• /
• 1997

토건구조물의 사용연한 증가에 따른 기존 구조물의 손상도 및 적정시공여부을 추정하기 위해 비파괴검사의 중요성이 점점 증가하고 있다. 본 연구에서는 충격반향기법을 이용하여 콘크리트 부재에 대한 비파괴시험을 수행하였다. 충격반향기법은 응력파의 전파에 그 기본을 두고 있다. 시험부내는 보형태의 콘크리트부재로서 기지의위치에 공동이 만들어져 있으며, 충격반향기법을 사용하여 아주 작은 오차 범위내에서 공동의 위치를 측정하였다. 연구결과를 이용하여 현장에서 콘크리트 구조물의 적정시공여부 및 손상도 추정에 대한 적용가능성을 확인할 수 있었다.