초록 ▼

. 제목 노면의 건설 및 유지관리를 위한 FWD의 개발 . 연구개발의 목적 및 필요성 본 연구의 최종목표는 충격하중에 의한 표면처짐으로부터 포장구조체의 탄성계 수를 추정하는 과정을 체계적으로 정립하는데 있다. 우선 실제 차량에 의한 충격 하중에 의해서 발생하는 표면처짐을 계산하고, 이를 정해석과 역해석을 통해서 최 종적으로 포장구조체의 탄성계수를 추정하는 데이터 획득시스템을 구축한다. 그후 FWD본체와 데이터 획득시스템을 통합하여 자동화 관리시스템을 구축하고, 이를 FWD와 층별침하계를 이용해서 보완 검증하여 현장에서 사용할 수 있

. 제목 노면의 건설 및 유지관리를 위한 FWD의 개발 . 연구개발의 목적 및 필요성 본 연구의 최종목표는 충격하중에 의한 표면처짐으로부터 포장구조체의 탄성계 수를 추정하는 과정을 체계적으로 정립하는데 있다. 우선 실제 차량에 의한 충격 하중에 의해서 발생하는 표면처짐을 계산하고, 이를 정해석과 역해석을 통해서 최 종적으로 포장구조체의 탄성계수를 추정하는 데이터 획득시스템을 구축한다. 그후 FWD본체와 데이터 획득시스템을 통합하여 자동화 관리시스템을 구축하고, 이를 FWD와 층별침하계를 이용해서 보완 검증하여 현장에서 사용할 수 있는 FWD를 개발하는데 있다. . 연구개발의 내용 및 범위 기존장비들의 장단점 분석 및 선행경험 조사 국산화 개발방안 및 개선방안 연구 하중 재하 시스템 개발 포장구조체의 층별 두께와 초기 탄성계수로부터 표면처짐량을 계산하는 정해석 대해서 연구한다. 정해석으로부터 나온 층별처짐량을 이용해서 포장구조체의 탄성계수를 추정하는 역해석을 실시하여 측정된 표면처짐량과 비교하여 최종 탄성계수를 구하는 알고 리즘에 대해서 연구한다. . 연구개발결과 기존 FWD의 장단점을 분석하였고 이를 바탕으로 국산화 개발 방안 및 개선 방 안에 대해서 연구하였다. 기존의 역해석 프로그램에 최근 사용현황에 대해 조사하였다. 포장체의 물성을 구하는 역해석 프로그램의 정확도를 높이기 위하여 암반층의 깊 이를 구하는 방법을 개발하여 이를 기존의 역해석 프로그램에 접목시켜서 더 향 상된 결과를 얻을 수 있었다. 유압식 하중재하장치와 FWD 샤시시스템의 시제품을 개발하였다. . 연구개발결과의 활용계획 본 연구에서는 아스팔트콘크리트 포장도로에서 사용할 수 있는 중형모델만을 개발하는 것을 목표로 하였으므로 하중재하장치 및 대차시스템을 대형화하여 공항 의 활주로 및 시멘트콘크리트 포장도로에서 사용할 수 있는 대형 FWD를 추후 연 구를 통해서 계속적으로 발전시켜야 할 것이다. 또한 컴퓨터의 발전에 따라 전산처리속도가 빨라짐에 따라 포장체의 정적인 거 동뿐만이 아니라 보다 정확한 거동을 파악하기 위한 동적인 영향을 실시간으로 파 악할 수 있게 되므로, 향후에는 동적인 영향까지 고려할 수 있는 해석방법을 연구 해야 할 것이다.

Abstract ▼

. Title The Development of FWD for Construction and maintenance of Road . Purpose & Necessities The ultimate objective of this study is developing a systematic procedure in estimating elastic moduli of pavement structure from surface deflection. First of all, surface deflection arising from the impa

. Title The Development of FWD for Construction and maintenance of Road . Purpose & Necessities The ultimate objective of this study is developing a systematic procedure in estimating elastic moduli of pavement structure from surface deflection. First of all, surface deflection arising from the impact load of actual vehicle is calculated, which is then forward & backward analysed to obtain the data acquisition system in estimating elastic moduli of pavement structure. The FWD main frame and the data acquisition system is subsequently merged to form automation management system. This system is then tested and updated to produce a working FWD which can actually be used in the field. . Contents & Scopes - Analysis of pros and cons of exiting equipment and survey of past experience. - Study into research and improvement plans for domestic production. - Research for loading system. - Study the forward- analysis which calculate the surface deflection using the layer thickness and initial elastic moduli - Using surface deflection of layers from forward-analysis, elastic moduli of pavement structure is obtained through back-analysis. This is then compared with actual test results to study the algorithm in obtaining final elastic moduli. . Results of the research - The advantages and disadvantages of existing FWD was analysed, the consequent analysis was used to study research and improvement plans for domestic production. - The current uses of back-analysis program was surveyed. - To improve the accuracy of back- analysis program in obtaining material property of pavement structure, depth measurement of bedrock was developed, which was then applied to existing back- analysis program to achieve an updated results. - The prototype of hydraulic loading system and FWD chassis system was developed . Utilization of Research Development Results This study was confined in developing asphalt- concrete road based middle class model. Thus, loading equipment and bogy system need to expand and large scale FWD, which can be used at airport runaway strip or cement concrete road, must be developed with further studies. With rapid improvement in computer technology, tracking a more accurate dynamic effect real time as well as static behaviour of pavement is now possible. Thus, subsequent studies need to develop analysis method to encompass dynamic effects.

목차 Contents

• 제 1 장 서 론...17
• 제 1절 연구개발의 목적...17
• 1. 최종 목표...17
• 2. 최종목표의 설정근거...17
• 제 2절 연구개발의 필요성 및 범위...18
• 1. 연구개발의 필요성...18
• 2. 연구개발의 범위...19
• 가. 1차 년도...19
• 나. 2차 년도...19
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...20
• 제 1절 국내 기술동향...20
• 제 2절 국외 기술동향...20
• 제 3절 기술동향 분석결론...21
• 제 4절 기술개발시 예상되는 파급효과 및 활용방안...22
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...23
• 제 1절 FWD 개요...23
• 1. FWD 종류...23
• 가. Dyantest Model 8...24
• 나. Kuab Model 5...25
• 다. Phoenix FWD ML6, ML11, ML 25, PRI- 21...25
• 라. Foundation Mechanics FWD...26
• 2. FWD 시험...27
• 3. FWD 측정체계의 구성...30
• 제 2절 FWD 역해석 프로그램...31
• 1. 역해석 기법...31
• 가. 역순법...31
• 나. System identification 법...32
• 2. 역해석 프로그램...33
• 제 3절 FWD 역해석 프로그램의 개선...34
• 1. 개선방법 및 범위...35
• 2. FWD 시험의 수치해석...36
• 가. 아스팔트콘크리트 포장구조체의 해석...37
• 나. 기반암이 FWD 시험에 미치는 영향...40
• 다. 동적 유한요소해석에 의한 FWD 시험의 모델링...46
• 3. 수치해석에 의한 기반암의 깊이 추정...56
• 가. 수치해석에 의한 표면처짐곡선의 영향 인자 분석...56
• 나. 감쇠고유주기를 이용한 기반암의 깊이 추정...72
• 다. 표면처짐을 이용한 노상의 탄성계수 추정...78
• 라. 감쇠고유주기와 노상의 탄성계수를 이용한 기반암의 깊이 산정...85
• 4. FWD 역산물성의 온도보정...96
• 가. 아스팔트 콘크리트층의 내부온도 예측...96
• 나. 대표온도와 유효탄성계수 결정...98
• 다. 설계 온도에서의 아스팔트 콘크리트층의 탄성계수...100
• 라. 온도에 따른 탄성계수 보정...105
• 제 4절 FWD 특장 시스템 개발...107
• 1. 유압식 하중재하장치...108
• 가. Normal Position...112
• 나. Lower Plate...113
• 다. Raise Weight...113
• 라. Drop...114
• 마. Lower Catch...114
• 바. Raise Plate...115
• 2. FWD의 H/W 구성 및 설계...115
• 3. 특장 샤시시스템의 구성과 제작...116
• 가. 트레일러 견인 장치...117
• 나. 지지 바퀴...117
• 다. 서스펜션 시스템...118
• 라. 하중조절판...118
• 마. 캐치 메카니즘...120
• 바. 속도계 홀더...121
• 사. 상승 하강 연결바 세트...121
• 제 5절 연구결과...122
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도...123
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...125
• 제 6 장 참고문헌...126