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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 황의승
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 경희대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수26
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케이블교량은 일반적인 거더교에 비해 구조적 특성상 상대적으로 진동이 크게 발생하며 진동의 주요 원인은 바람과 차량이다. 특히 태풍 시 장경간 케이블교량에 이상진동이 발생할 수 있고 이때 차량이 통제되기도 한다. 현재 국내에서 사용하는 케이블교량의 사용성평가는 처짐기준이나 가속도값의 제한 정도이다. 2014년 이순신대교, 2019년 천사대교에서 이상진동으로 인해 통행자들의 민원이 발생하기도 했다. 따라서 케이블교량은 설계와 운영 단계에서 처짐 이외의 적절한 진동 사용성의 기준과 평가방안이 필요하다.
본 연구에서는 2019~2020년에 발생한 태풍들 중 한반도에 영향을 미친 태풍들을 바탕으로 케이블교량의 진동사용성을 평가한다. 대상 교량은 공용중인 케이블교량 중 환경적 영향과 구조적 거동을 상시 계측하는 계측시스템을 갖춘 교량들을 선정했다. 분석방법은 교량의 계측데이터를 활용하는 실험적 방법을 사용했다. 평가 기준으로는 교량의 고유진동수와 수직 변위를 활용하는 Reiher-Meister기준과 수직 가속도(RMS)를 활용하는 ISO2631-1기준을 적용하였다. 변위데이터 분석 시 교량의 정확한 변위진폭을 산정하기 위해 LPF(Low-Pass-Filter)와 BPF(Band-Pass-Filter)를 사용해 노이즈를 제거해 10분 최대 변위진폭을 계산했다. 가속도데이터 분석 시 ISO2631-1기준을 적용하기 위해 10분 RMS값을 사용했다.
고유진동수가 증가함에 따라 변위진폭이 감소하는 경향을 보여 수직 변위를 사용하는 진동사용성 평가에 Reiher-Meister기준을 적용하는 것은 적절한 것으로 판단된다. 가속도 값을 사용하는 진동사용성 평가에 ISO2631-1기준을 적용하기 위해서는 수정이 필요한 것으로 보인다. 모든 태풍에 대해 대상 교량들이 가장 안락한 단계의 허용치 이내에 들어 기준값을 수정할 필요가 있다고 판단한다. 본 연구를 통해 케이블교량의 적절한 진동 사용성 평가를 할 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구에서는 2019~2020년에 발생한 태풍들 중 한반도에 영향을 미친 태풍들을 바탕으로 케이블교량의 진동사용성을 평가한다. 대상 교량은 공용중인 케이블교량 중 환경적 영향과 구조적 거동을 상시 계측하는 계측시스템을 갖춘 교량들을 선정했다. 분석방법은 교량의 계측데이터를 활용하는 실험적 방법을 사용했다. 평가 기준으로는 교량의 고유진동수와 수직 변위를 활용하는 Reiher-Meister기준과 수직 가속도(RMS)를 활용하는 ISO2631-1기준을 적용하였다. 변위데이터 분석 시 교량의 정확한 변위진폭을 산정하기 위해 LPF(Low-Pass-Filter)와 BPF(Band-Pass-Filter)를 사용해 노이즈를 제거해 10분 최대 변위진폭을 계산했다. 가속도데이터 분석 시 ISO2631-1기준을 적용하기 위해 10분 RMS값을 사용했다.
고유진동수가 증가함에 따라 변위진폭이 감소하는 경향을 보여 수직 변위를 사용하는 진동사용성 평가에 Reiher-Meister기준을 적용하는 것은 적절한 것으로 판단된다. 가속도 값을 사용하는 진동사용성 평가에 ISO2631-1기준을 적용하기 위해서는 수정이 필요한 것으로 보인다. 모든 태풍에 대해 대상 교량들이 가장 안락한 단계의 허용치 이내에 들어 기준값을 수정할 필요가 있다고 판단한다. 본 연구를 통해 케이블교량의 적절한 진동 사용성 평가를 할 수 있을 것으로 기대한다.
목차
목 차목차 ⅰ표 목차 ⅲ그림 목차 ⅲ국문 요약 ⅴ제 1장 서 론 11.1 연구 배경 11.2 연구 목적 및 내용 21.3 연구 동향 3제 2장 진동 사용성 기준 62.1 Reiher-Meister의 허용곡선 62.2 ISO2631-1 9제 3장 대상교량 및 태풍 143.1 대상 교량 143.1.1 A 교량 143.1.2 B 교량 153.1.3 C 교량 163.2 교량의 계측시스템 173.3 대상 태풍 19제 4장 계측데이터 분석 224.1 고유진동수 산정 224.2 계측데이터 분석 방법 294.2.1 변위 데이터 294.2.2 가속도 데이터 35제 5장 진동 사용성 평가 395.1 A 교량 395.2 B 교량 415.3 C 교량 435.5 전체 교량 평가 46제 6장 결론 49참고문헌 51Abstract 54감사의 글 55
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