부분구조계 규명기법을 이용한 보 구조물의 구조건정성 평가

Abstract

교량의 구조적 건전성과 관련된 여러 지수들 가운데 가장 중요한 지수 중 하나인 상부구조계의 휨강성을 쉽고 정확하게 추정하기 위한 기법을 제안하였다. 교량 상부구조계의 휨강성을 추정하는 경우, 교좌장치, 교대부 등의 경계조건의 영향을 고려하여야 하나, 이들은 노후화 및 온도, 습도 등 환경에 따라 복잡한 거동을 하기 때문에 정확하게 반영하기 매우 어렵다. 따라서 이 연구에서는 이러한 경계조건에 대한 고려가 필요하지 않도록 부분구조계 규명기법을 도입하였으며, 이로부터 노후화되거나 혹은 여러 환경조건에 노출된 경계조건의 영향을 배제할 수 있도록 하였다. 또한 제안기법은 복잡한 실험모드해석을 필요로 하지 않기 때문에 자동화 계측의 효율성을 증진시킬 수 있을 것으로 기대된다. 제안기법을 가변경계조건을 갖는 보 구조물에 적용하여 경계조건에 무관하게 상부구조계의 휨강성을 매우 정확하게 추정할 수 있음을 검증하였고, 또한 강상자형 모형교량에 대한 수치시뮬레이션을 통하여 부분구조계의 설정에 관계없이 상부구조계의 휨강성을 추정할 수 있음을 검증하였다. 마지막으로 강상자형 모형교량에 대한 실험을 통하여 강상자형 교량에 구조적 손상이 있는 경우 이러한 손상에 의하여 감소된 휨강성을 합리적으로 추정할 수 있음을 검증하였다.