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문제 정의
- 2개의 피에조 센서를 이용하여 차량의 축수와 속도를 감지하고 차량 하중은 거더 하부 플랜지 상부에 설치한 변형률계로부터 측정하는 시스템으로 본 논문에서는 이 시스템에서 획득한 결과를 위주로 발표하고자 한다.
- 1차 시험 시는 축감지 센서로 테입스위치 (Tape-switch)를 사용하였으며, 2차 시험 시는 피에조센서 (Piezo-electHc sensor)를 설치하여 이용하였다. 3차 시험은 축 감지 센서 없이 변형률 계만으로 차량 정보를 얻고자 하였다. 아울러 시험 재하차량이 아닌 일반차량을 대상으로 현장시험도 실시하였다.
- 본 연구를 통해 개발된 BWIM 시스템에서 수집된 차량 정보를 이용하여 교량 설계 활하중 및 피로 하중모형개발에 이용하고자 데이터 수집 중에 있으며 추후 그 결과를 발표하고자 한다.
- 본 연구에서는 교량 거동의 계측을 통하여 주행 중인 차량의 종류 속도 및 중량 등을 측정할 수 있는 다양한 기능을 갖는 BWIM시스템을 국내실정에 맞게 개발한 후 이를 고속도로 교량에서 검증하고자 하였다. 향후 지속적인 차량 정보 데이터의 수집을 통해 국내의 교통량 특성을 반영한 활 하중의 정형화 및 합리적인 피로 하중 산정에 이용하고자 한다.
- 본 연구에서는 교량상을 주행 중인 차량의 하중 정보를 실시간으로 측정할 수 있는 BWIM 시스템을 국내실정에 맞게 자체 개발한 후 현장에 적용하여 성능을 검증하고자 하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결론은 다음과 같다.
가설 설정
- 어렵다. 따라서 이동평균을 이용하여 데이터를 가공 후 실제 발생한 최대 모멘트가 이론적으로 계산한 최대 모멘트 지점과 일치한다고 가정하고 이 최대 모멘트에 Factor(이론최대모멘트/실제최대모멘트)를 곱하여 이를 꼭지점으로 하는 모멘트 선도를 직선으로 나타낸다. 이렇게 작성된 모멘트 선도와 이론 모멘트 선도가 교차하는 지점을 찾아 축 중 계산에 필요한 두 개의 모멘트를 모멘트 선도에서 발췌하고 식 (1)을 이용하여 2축으로 가정한 모든 차량의 총중량을 계산한다.
- 주행시도 하중 계산이 가능하다. 모든 차량을 2축으로 가정하여 총중량을 구한 후 축 하중을 축 중 분배율에 따라 축 중량을 계산하는 알고리즘을 사용하였는데 축중 분배율 결정 시 정확도를 높이기 위해서는 축감지센서의 신호 크기도 함께 고려하여야 한다.
- 비교시 이용한 변형률 데이터는 재하차량이 10kmh 정도의 속력으로 운행하였기에 동적인 영향이 없다는 가정하에 해석 값과 비교하였다.
- 2를 사용하였다. 하중의 위치는 차량이 차선의 가운데 위치한다고 가정하였고 모델은 콘크리트 슬라브의 유효폭을 고려한 합성형 단면과 전단 면에 의한 합성형 단면을 Thick Beam Element 요소인 BMS3 를 사용하여 3차원 격자모델링을 하였다
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