교통하중에 의한 상시미진동을 이용한 교량 모드특성 추정기법

Abstract

본 연구의 목적은 교통하중에 의해 유발되는 상시미진동 계측데이터를 이용한 교량의 모드특성 추정기법 개발이다. 대역통과필터(band-pass filter)를 이용하여 잡음성분을 제거한 후, random decrement (RD) 기법을 사용하여 자유전동신호를 추출하며, 이 신호로부터 cross-spectral density (CSD) 함수를 이용하여 자유진동수와 진동모드를 추정하는 방법을 제안하였다. 기법의 검증을 위하여, 합성형 교량에 대한 축소모형과 모형차량을 제작하여 다양한 조건의 주행하중실험을 수행하였다. 강형에 가속도곌,ㄹ 부착하여 수직가속도를 측정한 후, 위 기법을 적용하여 모형교량의 자유진동수와 진동모드를 추정하였는데, 그 결과 충격하중실험의 결과와 잘 일치하였다. 마지막으로, 추정한 모드특성을 바탕으로 구조설계도면으로 작성되었던 유한요소모델을 개선하였는데, 이 과정에서 지점의 실제 경계조건을 고려하였고 신경망기법(neural networks technique)을 사용하였다.