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온도데이터를 활용한 현장타설 캔틸레버 교량의 시공 중 계측
Construction Monitoring Methods of FCM Bridge Using Temperature Data 원문보기

한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.29 no.3, 2016년, pp.219 - 227  

김현중 ((주)이제이텍 기술연구소) ,  문대중 ((주)이제이텍 기술연구소) ,  남순성 ((주)이제이텍 기술연구소) ,  정주용 (삼성물산(주) 건설부문)

초록
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이 연구에서는 현장타설 캔틸레버공법(free cantilever method)을 적용한 PSC(prestressed concrete) 교량에 콘크리트의 장기거동을 고려한 시공 중 계측분석 방법을 제안하였다. 콘크리트 박스 거더의 장기 거동에 따른 응력을 확인하기 위해 온도센서와 변형률계를 함께 설치하고 계측된 데이터를 이용하여 크리프계수를 산출하였다. 또한 크리프계수를 적용한 콘크리트 박스 거더의 시공 중 응력을 분석하고 설치된 온도 센서의 변화 데이터를 비교하여 세그먼트 시공에 따른 연직변위를 분석하였다. 연구결과, 교량의 장기 거동을 고려한 FCM 교량의 시공 중 계측은 레이저 변위계나 처짐계를 사용하지 않고 온도와 변위 데이터만을 이용하여 효율적인 분석이 가능한 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we have proposed a method of monitoring of bridges under construction in view of the long-term behavior of the prestress concrete bridge of which the Free Cantilever Method is applied. As a method to confirm the ability of the long-term behavior of the concrete box girder, temperature...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 연구에서는 현장타설 캔틸레버공법(free cantilever method)을 적용한 PSC(Prestressed concrete) 교량의 FCM 시공 중 계측 분석을 효율적으로 실시하기 위한 방법을 제안하였다. 이 연구를 위해 온도센서 데이터를 이용하여 콘크리트 장기 거동을 고려할 수 있도록 수화열을 제거한 크리프계수를 산정하고 박스 거더의 응력을 분석하였으며, 레이저 변위계와 경사계를 적용하지 않고 변형률계와 온도 데이터만을 이용하여 시공단계별 연직변위를 분석하여 구조해석 결과와 비교하였다.

가설 설정

  • 2와 같이 검토하였다. 해석 시 크리프와 건조수축은 완전히 발생한 것으로 가정하여 처짐량을 산정하고 각 시공단계별 캠버량을 산정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
교량의 계측분야는 시공 중 계측과 공용 중 계측으로 나뉘는데 각각은 어떠한 특징이 있습니까? 교량의 계측분야는 크게 시공 중 계측과 공용 중 계측으로 나뉘며 각 분야별 방법이 다르다. 일반적으로 시공 중 교량은 시공단계별 계측을 통해 실제 교량의 거동자료를 획득하고 구조계산 결과와 상호 비교하여 정밀한 시공관리를 해야 하며(Yoon et al., 1998; 2000; Lee et al., 2005) 공용 중 교량은 유지관리계측을 통해 시공 후 차량통행에 따른 예기치 않은 사고 및 환경변화에 의한 비정상적인 거동을 분석하여 사전에 예측 및 대책을 수립하는 것을 목적으로 하고 있다(Chang, 1995). 최근에는 유지 관리에 대한 패러다임이 예방적 유지관리로 바뀌고 시공 기술과 계측기기의 향상에 따라 지속적으로 계측관리 기술이 발전하고 있다.
교량의 시공 중 처짐 분석이 지니는 단점은 무엇입니까? 또한 교량의 시공 중 처짐 분석은 경사계나 레이저 변위계를 이용한 분석을 실시하고 있으나 경사계의 경우 설치위치가 많아질수록 다항식에 의해 신뢰도 높은 변위를 측정할 수 있으나 신뢰도의 증가에 따른 시공비가 높아지는 단점이 있다. 레이저 변위계의 경우 장비 자체가 고가이며 세그먼트 시공 마다 타겟 위치의 변경이 요구되어 현장 상황에 따라 적용이 매우 어려운 경우가 많고 기술자의 숙련도에 따라 오차가 발생할 수밖에 없다.
교량 계측의 목적은 무엇입니까? 교량 계측의 목적은 시설물의 안전에 영향을 미칠 수 있는 상황이 발생하였을 때 이를 즉시 관리자에게 보고하고 적절한 조치를 취하거나, 계측된 데이터를 이용하여 시설물의 건전 상태를 평가하고 구조적인 결함을 확인하기 위해 실시하고 있다(Jung et al., 2014).
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참고문헌 (11)

  1. Aktan, A.E., Catbas, F.N., Grimmelsman, K.A., Pervizpour, M. (2002) Development of a Model Health Monitoring Guide for Major Bridges, FWHA. p.37. 

  2. Chang, S.P. (1995) Structural Monitoring of a Steel Composite Cable-stayed Bridge, Proceedings of Public Infrastructure Systems. 

  3. Cho, H.N., Kang, K.K., Cha, C.J. (2005) Reliabilitybased Managing Criteria for Cable Tension Force Incable-stayed Bridge, J. KSMI, 9(3), pp.129-138. 

  4. Fib Federation Internationale Du Beton (2003) Monitoring and Safety Evaluation of Existing Concrete Structures: State-of-art Report, FIB, p.297. 

  5. Joo, B.C., Park, K.T., Lee, W.S. (2008) Propose Standardizing the Existing Determination Method of the Management Criteria in Bridge Monitoring System, Proc. KSCE, 1, pp.3329-3332. 

  6. Jung, C.H., Ahn, H.H., Shin, S.B., Kim, Y.H. (2014) Reset of Measurement Control Criteria for Monitoring Data through the Analysis of Measured Data, J. KSMI, 18(6), pp.105-113. 

  7. Kim, H., Shin, S. (2010) Principal Component Analysis Based Structural Health Monitoring under Varying Environmental Effects, Proc. KSCE, 1, pp.1369-1373. 

  8. Kim, H., Yoon, J.G., Lee, J., Chang, S.P. (2005) Analysis of Long-term Monitoring results of a Cable-stayed Bridge using ARX Model, Proc. KSCE, 1, pp.928-931. 

  9. Lee, C.S., Jang, J.H., Lee, J.S., Kim, N.H. (2005) Construction Monitoring for Steel Truss Bridge Widening Works, J. KSMI, 9(2), pp.103-112. 

  10. Yoon, J.G., Jang, J.H., Lim, C.K., Jang, S.P. (1998) Measurement of Haeng-Ju Grand Bridge for Construction and Maintenance, Proc. KSCE, 1, pp.569-572. 

  11. Yoon, J.G., Lee, J.H., Jang, S.P., Kim, B.K. (2000) Construction Monitoring of FCM Bridge, Proc. KSCE, 1, pp.103-106. 

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