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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 신수봉
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
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공용중인 교량의 합리적인 공용내하력 산정을 위해서는 실계측 데이터를 바탕으로 한 모델 개선 과정이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 실계측 정적 변위 데이터와 유전자 알고리즘을 이용하여 PSC 거더교의 유한요소 해석모델 개선을 진행하였다.
모델 개선을 위해 동적 돌연변이 연산자를 활용한 유전자 알고리즘 프로그램과 Matlab 환경으로 개발한 유한요소해석 프로그램을 연동하였고, 실증시험 대상교량을 요소 종류에 따라 3가지(3D frame, Plate, Solid)로 모델링하여 각각의 개선 결과를 비교하였다. 개선되는 교량의 시스템 변수는 거더 및 가로보의 강성과 지점부 스프링 경계조건으로 하여, 시간 및 환경적 요인에 따른 변화를 반영할 수 있도록 하였다.
또한 실증시험으로 정적재하시험과 의사정적재하시험을 수행하였다. 각 재하시험을 통해 계측한 변위 데이터를 이용하여 모델 개선을 진행하였고, 두 경우 모두 오차율 5% 이내의 합리적인 모델 개선이 이루어졌다.
최종적으로 개선된 모델을 통한 내하력평가를 수행하였다. 내하력평가에는 구 도로교설계기준과 현행 도로교설계기준, AASHTO LRFD의 설계 활하중 모델을 이용하였으며, 각 설계 기준에 따른 결과를 비교하였다.
모델 개선을 위해 동적 돌연변이 연산자를 활용한 유전자 알고리즘 프로그램과 Matlab 환경으로 개발한 유한요소해석 프로그램을 연동하였고, 실증시험 대상교량을 요소 종류에 따라 3가지(3D frame, Plate, Solid)로 모델링하여 각각의 개선 결과를 비교하였다. 개선되는 교량의 시스템 변수는 거더 및 가로보의 강성과 지점부 스프링 경계조건으로 하여, 시간 및 환경적 요인에 따른 변화를 반영할 수 있도록 하였다.
또한 실증시험으로 정적재하시험과 의사정적재하시험을 수행하였다. 각 재하시험을 통해 계측한 변위 데이터를 이용하여 모델 개선을 진행하였고, 두 경우 모두 오차율 5% 이내의 합리적인 모델 개선이 이루어졌다.
최종적으로 개선된 모델을 통한 내하력평가를 수행하였다. 내하력평가에는 구 도로교설계기준과 현행 도로교설계기준, AASHTO LRFD의 설계 활하중 모델을 이용하였으며, 각 설계 기준에 따른 결과를 비교하였다.
목차
요 지 ⅰABSTRACT ⅱLIST OF FIGURE ⅲLIST OF TABLE ⅴ제 1 장 서 론 11.1 연구 배경 11.2 연구 목적 및 내용 3제 2 장 유전자 알고리즘 기반의 유한요소해석모델 개선 프로그램 42.1 개요 42.2 동적 돌연변이 연산자를 활용한 유전자 알고리즘 52.3 유한요소해석 모델 요소 타입 72.3.1 3D frame element 72.3.2 4-node plate element with 5 degree of freedom 92.3.3 8-Node Solid Element with Incompatible Mode 192.4 유전자 알고리즘을 이용한 유한요소해석모델 개선 절차 24제 3 장 실증시험을 통한 유한요소해석모델 개선 및 내하력평가 253.1 개요 253.2 대상교량 제원 및 실증시험 283.2.1 대상교량 제원 283.2.2 정적재하시험 293.2.3 의사정적재하시험 313.3 유한요소해석모델 개선 373.3.1 대상교량 유한요소해석모델 373.3.2 정적재하시험을 통한 유한요소해석모델 개선 413.3.3 의사정적재하시험을 통한 유한요소해석모델 개선 453.3.4 거더 설계 변수의 그룹화를 통한 모델 개선 523.3.5 소결 603.4 개선된 모델을 이용한 내하력평가 623.4.1 평가활하중 633.4.2 내하력평가 64제 4 장 결 론 69참 고 문 헌 71
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