FBG 센서를 이용한 잔교식 안벽 구조물의 안전성 평가에 대한 연구
A Study on the Safety Evaluation of the Landing Pier Structure Using FBG Sensor
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초록
잔교식 안벽의 수중부는 접근이 쉽지 않아서 손상확인이 어려운 곳인데, 최근들어 태풍과 지진이 빈번하게 발생하고 있어 잔교식 안벽 수중부 구조물의 손상 누적으로 인한 붕괴가 우려되는 상황이다. 잔교식 안벽의 붕괴를 방지하고 체계적으로 유지관리하기 위한 방안으로 FBG 센서를 이용한 적용 방법과 안전성 평가 방법을 연구하였다. 잔교식 안벽에 파일로 사용되는 원형 강관에 대한 FBG 센서의 적용 방안을 확인하기 위해 실내실험을 실시하고, 센서를 용접하여 부착하는 방법으로 적용해야 하는 것을 확인하였다. 잔교식 안벽에 대한 구조해석을 수행하여 FBG 센서를 부착하기 위한 최적의 부착위치를 확인하였다. 고정하중에 대한 응력을 구조해석을 하여 계산하고, FBG 센서를 통해 얻은 데이터를 이용하여 활하중에 대한 응력을 계산한 다음에 두 응력을 더해서 파일에 작용하고 있는 응력을 계산하였다. 계산한 응력을 허용응력과 비교하여 파일의 안전성 평가를 수행하였다. 본 연구는 잔교식 안벽의 안전성을 실시간으로 평가하는 방안을 찾기 위한 기초 연구로 수행되었다
Abstract
The underwater structures of landing pier are not easy to access and it is difficult to check the damage. Lately, typhoons and earthquakes have occurred frequently, which may cause damage to underwater structures of landing pier. In this study, to prevent collapse of underwater structures and to maintain systematically, the application method of FBG sensors and safety evaluation methods were studied. In order to confirm the application of the FBG sensor to the circular steel pipe used as a pile on the landing pier, we conducted laboratory tests and confirmed that the FBG sensor should be applied by welding. As a result of structural analysis of the landing pier structure, the optimal position of FBG sensor confirmed. The stresses on the dead load were calculated by structural analysis, the stresses on the live load were calculated by using the data obtained from the FBG sensor, and then the stress acting on the pile was calculated by adding the two stresses. The calculated stress was compared with the allowable stress to evaluate the safety of the pile. This study was carried out as a basic study to find a way to evaluate the safety of the landing pier in real time.
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