상시진동계측에 의한 교량의 공용내하력 평가

Abstract

교량의 공용내하력을 평가하기 위하여 일반적으로 재하시험을 수행하지만, 기존 재하시험의 경우 교통차단 및 계측기 설치의 어려움이 발생한다. 이 연구에서는 기존 재하시험의 어려움을 해결하기 위하여 교량의 처짐보다 계측이 용이하고, 차량 통행을 허용할 수 있는 상시진동계측을 이용한 공용내하력 평가방법을 제안하였다. 상시진동계측자료로부터 교량의 동특성을 추출하고, 이로부터 초기 유한요소모델을 개선한 후, 개선된 유한요소모델을 이용하여 처짐을 수치적으로 계산함으로써 기존 재하시험에서 얻을 수 있는 처짐보정계수를 산정할 수 있도록 하였다. 충격보정계수는 가속도 계측자료를 이중적분하여 구한 유사처짐을 이용하여 구하였다. 제안방법을 중부내륙고속국도 상의 삼승교와 호남고속국도 상의 두계천교에 대하여 적용함으로써 제안방법의 적용성을 검증하였다. 이 두 교량의 경우, 상시진동계측에 의하여 공용내하력을 평가한 결과가 기존 재하시험에 의한 공용내하력 평가 결과와 매우 잘 일치함을 알 수 있었고, 따라서 기존 재하시험의 수행이 어려운 고교각 교량이나 해상 교량과 같은 경우 상시진동계측만으로 재하시험을 대체할 수 있음을 보였다.