현장계측데이터를 활용한 공용 중 강교량의 피로 신뢰도평가 (Fatigue Reliability Evaluation of an In-service Steel Bridge Using Field Measurement Data)

서지정보

· 발행기관 : 대한토목학회
· 수록지 정보 : 대한토목학회논문집(국문) / 42권 / 5호 / 599 ~ 606페이지
· 저자명 : 이상현, 안이삭, 박연철, 김호경

초록

공용 중 강교량의 피로 평가에 활용할 수 있는 현장계측 데이터에는 대표적으로 변형률 계측과 Brigde Weight-In-motion (BWIM)이 있다.
AASHTO The Manual For Bridge Evaluation에 따라, 대상 교량에서 계측된 데이터로부터 피로 상세에 가해지는 유효응력범위 및 반복응력 횟수를 추정할 수 있다. 추정된 유효응력범위와 반복응력 횟수를 통해 피로 손상 누적에 의한 신뢰도분석을 수행할 수 있다. 하지만 현장계측데이터로부터 유효응력범위 및 응력범위 반복횟수를 추정하는 절차가 평가규정에 구체적으로 제시되어 있지 않고, 계측 데이터의 종류 또는 처리방법에 따른 피로 평가결과의 차이를 정량적으로 비교한 연구는 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 공용 중 교량에서 동시에 계측한 변형률계 및 BWIM 데이터를 활용하여 피로 신뢰도평가를 수행하여, 활용되는 현장계측 데이터의 종류에 따른 평가결과의 차이에 대해 정량적으로검토하였다. 이때, BWIM 데이터를 활용한 피로 신뢰도평가 시 구조해석모델의 정밀성이 평가결과에 미치는 영향을 검토하기 위해 평가 대상교량의 뼈대요소 해석모델과 Shell-Solid 해석모델을 구축하였다. 또한, BWIM 데이터로부터 유효응력범위와 반복응력 횟수를 추정하기 위한두 종류의 데이터 처리 방법을 정의하였으며, 이로 인한 피로 신뢰도 차이 역시 검토하였다.

영어초록

Strain gauges and the bridge weigh-in-motion (BWIM) method are the representative field measurement methods used for fatigue evaluationsof a steel bridge-in-service. For a fatigue reliability evaluation to assess fatigue damage accumulation, the effective stress range and the number of stress cycles applied as the fatigue details can be estimated based on the AASHTO Manual for Bridge Evaluations with the field measurement data of the target bridge. However, the procedure for estimating the effective stress range and the stress cycles from field measurement data has not been explicitly presented. Furthermore, studies that quantitatively compare differences in fatigue evaluation results according to the field measurement data type or processing method used are still insufficient.
Here, a fatigue reliability evaluation is conducted using strain and BWIM data that are measured simultaneously. A frame model and a shell-solid model were generated to examine the effect of the accuracy of the structural analysis model when using BWIM data. Also, two methods of handling BWIM data when estimating the effective stress range and average daily cycles are defined. As a result, differences in evaluation results according to the type of field measurement data used, the accuracy of the structural analysis model, and the data handling method could be quantitatively confirmed.

참고자료

· 없음