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NTIS 바로가기구조물진단학회지 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance Inspection, v.14 no.5 = no.63, 2010년, pp.72 - 78
류성찬 (성균관대학교, u-City 공학과) , 김주원 (성균관대학교, u-City 공학과) , 이창길 (성균관대학교, 건설환경시스템공학과) , 박승희 (성균관대학교, 사회환경시스템공학과) , 박선규 (성균관대학교, 사회환경시스템공학과)
A CFRP (Carbon Fiber-Reinforced Plastic) strengthening method is being very widely used to increase the load-carrying capacity of host structures, especially for bridges. However, not only flexure and shear failures but debonding failure also might occur in CFRP strengthened concrete structures. The...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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CFRP보강공법은 무슨 공법인가? | CFRP보강공법은 구조물에 내하력을 증가시키기 위해 사용되고 있으며 실제 교량에 적용빈도가 높고 연구 활용성에 대한 기대가 큰 공법이다. CFRP로 보강된 콘크리트 구조물은 외부에 에폭시 등으로 접착된 CFRP로 인하여 휨파괴 및 전단파괴 외에 부착파괴가 추가적으로 발생하게 되며 이러한 부착파괴가 전체거동을 지배하게 되는 경우가 대부분이며, 취성파괴를 유발하게 된다. | |
CFRP로 보강된 콘크리트 구조물은 어떠한 경우가 대부분이며, 무엇을유발하게 되는가? | CFRP보강공법은 구조물에 내하력을 증가시키기 위해 사용되고 있으며 실제 교량에 적용빈도가 높고 연구 활용성에 대한 기대가 큰 공법이다. CFRP로 보강된 콘크리트 구조물은 외부에 에폭시 등으로 접착된 CFRP로 인하여 휨파괴 및 전단파괴 외에 부착파괴가 추가적으로 발생하게 되며 이러한 부착파괴가 전체거동을 지배하게 되는 경우가 대부분이며, 취성파괴를 유발하게 된다. 따라서 이러한 CFRP 부착파괴에 대한 모니터링은 매우 중요한 의미를 갖는다. | |
본 논문에서 PZT센서를 이용한 임피던스 기반 손상 검색기법을 CFRP로 보강된 RC구조물 모니터링에 적용 하기 위하여 모니터링에 실험을 수행한 결론으로는 무엇인가? | 1) 구조물은 손상을 받거나 상태가 변화하게 되면 질량, 강성, 감쇠 및 고유주파수가 변화하게 된다. 이러한 변화로 인해 구조물-PZT센서의 전기-역학적 임피던스의 크기 및 공진주파수가 변화하게 된다. 이러한 특성을 통하여 PZT센서를 이용한 임피던스 기반 손상검색 기법은 콘크리트 균열과 CFRP 부착파괴 모니터링에 적용이 가능함을 확인할 수 있었다. 2) 구조물-PZT센서의 전기-역학적 임피던스는 가진 주파수에 따라 변화하며 구조물의 역학적 임피던스 신호의 공진주파수가 잘 표현되는 구간을 설정해주어야 하며 측정 대상 구조물에 따라 그 범위가 다르다. 콘크리트와 CFRP는 측정결과 각각 200KHz ~300KHz, 300KHz ~ 600KHz사이의 고주파 영역에서 균열 및 부착파괴에 대한 임피던스 신호의 변화가 가장 잘 나타남을 확인할 수 있었다. 3) 미세한 콘크리트 균열과 CFRP 부착파괴의 감지를 위해 PZT센서의 센싱 범위는 콘크리트 균열 모니터링은 18cm이내 CFRP 부착파괴 모니터링은 25cm이내로 측정하는 것이 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 4) 콘크리트 균열과 CFRP 부착파괴 모니터링 실험을 통하여 임피던스 기반 손상검색 기법이 국부적인 상태 변화감지에 효과적인 모니터링 기법임을 확인 함으로서 CFRP로 보강된 RC구조물 모니터링에 적용 가능성을 확인하였다. |
박승희 "PZT센서의 Electro-Mechanical Impedance를 이용한 토목구조물의 손상검색기법" 한국과학기술원 공학석사 학위논문, 2004
Bhalla, S., Naidu, A.S.k, C.K., "Influence of structure actuator Interaction and temperature on piezoelectric signatures for NDE", Proc. ISSS-SPIE 2002 International Conference on Smart Materials Structures and Systems. 2002, 5062
Lang, L., Sun, F.P and Rogers, C.A., "Coupled electro-mechanical analysis of adaptive material systems determination of the actuator power consumption and system energy transfer", Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 5, 1994, pp.12-20
Park, G., Cudney, H. and Inman, D.J., "Impedance-based health monitoring of civil structural components", The Shock and Vibration Digest. 33(4), 2001, pp.269-280
Park G., Rutherford, Shon H., R., Farrar "An Outlier Analysis Framework for Impedance-based Structural Health Monitoring", Journal of Sound and Vibration, 2005, pp.229-250
Park S., Yun, C.B., Roh, Y. and Lee, J.J., "Health monitoring of steel structures using impedance of thickness modes at PZT patches", Smart Structures and Systems. 5, 2005, pp.12-20
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