• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.103-111
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• 2000

The objectives of the study are to know the strain distribution and modal dynamic behaviour of steel bridge girders by actual traffic load. The live load effect depends on many parameters including the span length, gross vehicle weight, axle weight, axle configuration so on. For the estimation of static and dynamic characteristic, strain data caused by moving loads and traffic characteristics of passing vehicle under actual traffic load have measured using Bridge Weigh in Motion. To confirm the reliability of BWIM system, strain data measured using the $120{\Omega}$ strain gauge under the same condition. It is considered that the data acquired from BWIM system have reliability through the analysis and comparison between stress measured by strain data from BWIM and computed by FEM. Additionally according to the measured strain data of up-line and down-line on the highway, the up-line bridge grows more faster than the down-line bridge and girder 4 and 5 carry more load when vehicles pass the inner line and girder 2 and 3 does when vehicles pass the outer line as this case(the bridge composed with 5 girders).

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.10-18
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• 2024

차량 하중은 교량의 열화를 일으키는 주된 원인 중 하나이다. 현재 WiM(Weigh-in-Motion)을 사용하여 통행 차량의 하중을 측정하고 있으나, WiM은 접촉식 센서로 설치 및 유지관리 비용이 큰 단점이 있다. 본 연구에서는 딥러닝과 CCTV 영상을 이용하여 비접촉식으로 교량 통행 차량 하중 이력을 추정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 물체 탐지 딥러닝 모델을 이용하여 통행 차종을 인식하고, 해당 차량의 하중을 국내 주요 차량 모델들의 공차중량에 근거하여 작성된 하중기반 7차종 분류표에 근거하여 추정한다. 물체 탐지 딥러닝 모델로는 Faster R-CNN 모델이 사용되었으며, Faster R-CNN 모델을 7차종 분류표에 따라 구축된 영상 학습데이터를 이용하여 학습시켰다. 학습된 딥러닝 모델의 성능은 교량 CCTV로 취득한 영상을 이용하여 검증하였다. 최종적으로 실제 교량 상부에 설치된 CCTV에서 취득한 영상을 이용하여 교량을 통행중인 차량 하중을 연속으로 추정함으로써 특정 시간동안 통행 차량의 하중 이력 그래프를 획득할 수 있음을 보였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권3호
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• pp.233-245
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• 2011

A new BWIM(bridge weigh-in-motion) algorithm using both measured strain and acceleration data is proposed. To consider the effects of bridge vibration on the estimation of moving loads, the dynamic governing equation is applied with the known stiffness and mass properties but damping is ignored. Dynamic displacements are computed indirectly from the measured strains using the beam theory and accelerations are measured directly by accelerometers. To convert a unit moving load to its equivalent nodal force, a transformation matrix is determined. The incompleteness in the measured responses is considered in developing the algorithm. To examine the proposed BWIM algorithm, simulation studies, laboratory experiments and field tests were carried. In the simulation study, effects of measurement noise and estimation error in the vehicle speed on the results were investigated.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.1074-1079
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• 2002

Long term measurement data on the bridge response caused by moving loads are fundamental ingredient to the development or improvement of the new bridge design. In addition, proper establishment of the systematic analysis and diagnosis together with the maintenance system become the essential procedure to the effective repair/reinforcement/retrofit of not only the high speed but also the conventional railway bridges. Therefore, the real time health monitoring system on the important railway bridges should be enhancing the proper maintenance of the structures. The main objective of this study is, therefore, to develop a monitoring device including Weigh-In-Motion (WIM) function and the emphasis is place on the easy and economic installation of the developed system in the field condition.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.79-85
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• 2011

Bridge Weigh-in-Motion(BWIM) 시스템은 중량의 차량이 정상적으로 교량을 주행하는 상태에서 측정된 교량의 응답을 분석하여 교량을 통과한 차량의 중량을 산출하는 시스템으로, 현재 관심지역을 통행하는 차량의 하중분포를 파악하고 이로 부터 도로교의 설계 및 해석을 위한 설계 활하중 모델의 개발이나 교량의 잔존 수명의 예측을 위한 피로하중모델 등의 개발에 활용될 수 있다. 이러한 BWIM 시스템의 개발을 위해 필수적으로 수행되어야 하는 것이 다양한 하중조건에 대한 실물차량 주행시험이다. 이 논문에서는 BWIM 시스템의 개발을 위해 필수적이지만 비용 및 시간이 많이 소요되는 실차량 주행시험을 보완할 수 있는 수치해석 기법을 사용하여 차량동특성 및 주행조건의 변화에 대한 교량응답의 변화를 관찰하고자 하였다. 수치해석의 적절성을 검증하기 위하여 실물차량 주행시험이 수행된 동일한 경우에 대하여 차량주행 시뮬레이션을 수행하였으며, 실측결과와 유사한 해석결과를 얻을 수 있었다. 수치해석에서 고려한 변수는 차량의 주행속도, 차량의 고유진동수, 진입부의 단차크기, 횡방향 주행위치 등이며, 이들 변수의 변화에 대한 교량의 응답의 변화를 분석한 결과, 정확한 BWIM 시스템의 개발을 위해 횡방향 주행위치와 차량 고유진동수의 영향이 고려되어야 함을 확인하였다. 수치시뮬레이션 기법을 사용하여 다양한 조건에 대한 주행데이터를 적은 비용으로 생성할 수 있으므로, 최소한의 실차량 주행시험과 병행하여 다양한 하중조건에 대한 BWIM 알고리즘의 검증이 가능할 것으로 생각된다. 또한 신경망기법을 사용하는 BWIM 시스템의 경우에는 학습자료의 생성에 활용하여 신경망기법을 활용할 때 어려운 점 중 하나인 충분한 양의 신뢰성있는 학습자료 확보에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제10권3호
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• pp.207-220
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• 2023

The safety of bridges are critical in our transportation infrastructure. Bridge design and analysis require complex structural analysis procedures to ensure their safety and stability. One common method is to calculate the maximum moment in the girders to determine the appropriate bridge section. Girder distribution factors (GDFs) provide a simpler approach for performing this analysis. A GDF is a ratio between the response of a single girder and the total response of all girders in the bridge. This paper explores the significance of GDFs in bridge analysis and design, including their importance in the evaluation of existing bridges. We utilized Bridge Weigh-in-motion (B-WIM) measurements of five simple supported girder bridge in Indonesia to develop a simple GDF provisions for the Indonesia's bridge design code. The B-WIM measurements enable us to know each girder strain as a response due to vehicle loading as the vehicle passes the bridge. The calculated GDF obtained from the B-WIM measurements were compared with the code-specified GDF and the American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) Load and Resistance Factor Design (LRFD) bridge design specification. Our study found that the code specified GDF was adequate or conservative compared to the GDF obtained from the B-WIM measurements. The proposed GDF equation correlates well with the AASHTO LRFD bridge design specification. Developing appropriate provisions for GDFs in Indonesian bridge design codes can provides a practical solution for designing girder bridges in Indonesia, ensuring safety while allowing for easier calculations and assessments based on B-WIM measurements.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.261-268
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• 2001

Highway bridges are important infrastructures for national transportation systems. However, due to overweight trucks frequently moving on highways, highway structures have been gradually damaged and economical loss has grown severe. To maintain a highway bridge safe and sound, properties and loading characteristics of passing trucks on the bridge must be evaluated WIM(Weigh-In-Motion) systems have been developed by many research groups for multiple purposes. Most of the developed WIM systems have applied moment influence lines to identify loading characteristics. Since passing trucks are dynamic loads, however, the identified loads by the influence lines for static loads cannot represent the actual situation correctly. The current research investigates the effects of problem of different loading characteristics on load identification and proposes a new algorithm using the concept of moment influence surface. A numerical simulation study is carried out.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권6호
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• pp.761-769
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• 2017

Accurately extracting the axle distribution information of a passing vehicle from bridge dynamic responses experiences a key and challenging step in non-pavement bridge weigh-in-motion (BWIM). In this article, the wavelet transformation is adopted and the wavelet coefficient curve is used as a substitute for dynamic response. The driving frequency is introduced and expanded to multi-axle vehicle, and the wavelet coefficient curve on specific scale corresponding to the driving frequency is confirmed to contain obvious axle information. On this basis, an automatic method for axle distribution information identification is proposed. The specific wavelet scale can be obtained through iterative computing, and the false peaks due to bridge vibration can be eliminated through cross-correlation analysis of the wavelet coefficients of two measure points. The integrand function that corresponds to the maximum value of the cross-correlation function is used to identify the peaks caused by axles. A numerical application of the proposed axle information identification method is carried out. Numerical results demonstrate that this method acquires precise axle information from the responses of an axle-insensitive structure (e.g., girder) and decreases the requirement of sensitivity structure of BWIM. Finally, an experimental study on a full-scale simply supported bridge is also conducted to verify the effectiveness of this method.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.469-475
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• 2019

구조물의 장기적인 안전관리를 위하여 교량 장기계측시스템이 도입되어 운영 중에 있다. 그러나 일반적인 교량 장기계측시스템은 응답만 측정하고 입력하중은 측정하지 못하고 있기 때문에, 추세분석에 의한 관리기준 상회여부만을 판단하고 있어 정량적인 구조계의 상태평가가 어려운 실정이다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 본 논문에서는 도로교 입력하중 측정을 위한 FBG 기반 입력하중 측정센서를 개발하였으며, 실내실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.251-262
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• 2014

BWIM에서 중량 추정결과에 영향을 미치는 것으로는 변형률 응답파형과 관계가 있는 차량 주행특성, 교량특성 및 계측조건을 고려할 수 있다. 이 연구에서는 이들 영향인자가 BWIM에 의한 차량 정보추정에 미치는 정도를 평가하고자 이론적인 연구 및 현장실측을 실시하였다. 이러한 평가를 통하여 BWIM에 의한 차량정보추정에서의 정밀도 향상을 위한 방안을 제시하고자 한다. 연구결과, 교량의 거더형식, 경간의 연속유무에 따른 차량정보추정의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 그러나 교량의 평면형상 때문에 사교가 직교보다 높은 오차율을 나타내었다. 또한 차량의 주행속도는 2축과 3축사이의 간격이 짧은 축간거리의 산정에는 큰 영향을 미치지만, 총중량 추정에는 영향이 거의 없는 것으로 나타났다.