• 제목/요약/키워드: Bridge Maintenance system

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퍼지신경망을 이용한 철근콘크리트 교량의 손상도 평가 (Damage Assessment of RC Bridge Using Neural-Fuzzy System)

  • 성영준;김기봉
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.129-137
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    • 1999
  • Assessment of structural damage is a complex subject imbued with uncertainty and vagueness. This complexity arises from the use of subjective opinion and imprecise numerical data. Recently several active researches have been performed using new methods such as neural network approach or on-line damage detection. In this paper, Damage assessment (diagnosis) of the concrete bridges is studied by a new approach utilizing a neural fuzzy system that combined a neural network and a fuzzy logic. By applying this system to actual in-service bridges, it has been verified that the neural fuzzy method is effective for the bridge diagnosis.

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Full-scale bridge expansion joint monitoring using a real-time wireless network

  • Pierredens Fils;Shinae Jang;Daisy Ren;Jiachen Wang;Song Han;Ramesh Malla
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제9권4호
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    • pp.359-371
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    • 2022
  • Bridges are critical to the civil engineering infrastructure network as they facilitate movement of people, the transportation of goods and services. Given the aging of bridge infrastructure, federal officials mandate visual inspections biennially to identify necessary repair actions which are time, cost, and labor-intensive. Additionally, the expansion joints of bridges are rarely monitored due to cost. However, expansion joints are critical as they absorb movement from thermal effects, loadings strains, impact, abutment settlement, and vehicle motion movement. Thus, the need to monitor bridge expansion joints efficiently, at a low cost, and wirelessly is desired. This paper addresses bridge joint monitoring needs to develop a cost-effective, real-time wireless system that can be validated in a full-scale bridge structure. To this end, a wireless expansion joint monitoring was developed using commercial-off-the-shelf (COTS) sensors. An in-service bridge was selected as a testbed to validate the performance of the developed system compared with traditional displacement sensor, LVDT, temperature and humidity sensors. The short-term monitoring campaign with the wireless sensor system with the internet protocol version 6 over the time slotted channel hopping mode of IEEE 802.15.4e (6TiSCH) network showed reliable results, providing high potential of the developed system for effective joint monitoring at a low cost.

강교량의 최적 유지관리 시나리오 선정 모델 (The Model to Generate Optimum Maintenance Scenario for Steel Bridges considering Life-Cycle Cost and Performance)

  • 박경훈;이상윤;김정호;조효남;공정식
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.677-686
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    • 2006
  • 본 논문에서는 생애주기비용뿐만 아니라 생애주기성능 조건을 함께 고려하여 열화되는 교량의 최적 유지관리 전략 수립을 위한 보다 실제적이고 현실적인 방법을 제안하였다. 교량의 성능 및 비용과 관련된 다중목적 조합 최적화 문제인 교량 유지관리 시나리오 집합의 생성을 위해 유전자 알고리즘을 적용하였으며, 다중목적함수에 대한 최적의 균형 잡힌 유지관리 시나리오의 선정이 가능한 기법을 제안하였다. 최적 유지관리 시나리오는 부재수준뿐만 아니라 교량 시스템 수준에서도 생성 가능하도록 하였다. 실제 공용중인 교량에 적용하여 제안된 방법의 실 적용성을 검증하고 분석하였다. 제안된 방법은 기존의 유지관리방법의 한계를 극복하고, 실질적인 예방유지관리체계의 도입을 위한 교량 유지관리 의사결정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

WIRELESS SENSOR NETWORK BASED BRIDGE MANAGEMENT SYSTEM FOR INFRASTRUCTURE ASSET MANAGEMENT

  • Jung-Yeol Kim;Myung-Jin Chae;Giu Lee;Jae-Woo Park;Moon-Young Cho
    • 국제학술발표논문집
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    • The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.1324-1327
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    • 2009
  • Social infrastructure is the basis of public welfare and should be recognized and managed as important assets. Bridge is one of the most important infrastructures to be managed systematically because the impact of the failure is critical. It is essential to monitor the performance of bridges in order to manage them as an asset. But current analytical methods such as predictive modeling and structural analysis are very complicated and difficult to use in practice. To apply these methods, structural and material condition data collection should be performed in each element of bridge. But it is difficult to collect these detailed data in large numbers and various kinds of bridges. Therefore, it is necessary to collect data of major measurement items and predict the life of bridges roughly with advanced information technologies. When certain measurement items reach predefined limits in the monitoring bridges, precise performance measurement will be done by detailed site measurement. This paper describes the selection of major measurement items that can represent the tendency of bridge life and introduces automated bridge data collection test-bed using wireless sensor network technology. The following will be major parts of this paper: 1) Examining the features of conventional bridge management system and data collection method 2) Mileage concept as a bridge life indicator and measuring method of the indicator 3) Test-bed of automated and real-time based bridge life indicator monitoring system using wireless sensor network

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교량, 토공 접속구간 궤도동적계측 및 해석에 관한 연구 (Experimental and Analysis Study on Transition Area Between Bridge and Earthwork)

  • 강윤석;나성훈;신정렬;양신추
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.250-255
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    • 2002
  • The transition between bridge and earthwork often causes the problems of maintenance. The damages of the track on the transition area influence running safety of train and serviceability, increase the maintenance cost. Therefore it is very important to evaluate the dynamic responses of transition and take a efficient measure. In order to evaluate the dynamic behavior of track, the field estimations are performed at the transition area of a conventional line between bridge and earthwork. And the track system on the transition area numerically analyzed to evaluate the dynamic behavior of damaged track with void sleeper. The measured values and Analysis results such as wheel contact force, rail stress, displacement acceleration and track irregularity in the transition area show the dynamic forces are severe. So it is recommended that the transition area should be improved the rigidity by reinforcing the rail.

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강철도교의 피로평가시스템 개발 (Development of Fatigue Assesement System for Steel Railway Bridge)

  • 경갑수;최일윤;이준석;이준호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1046-1051
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    • 2004
  • As a method to execute efficient maintenance of steel railway bridge, in this paper, program for fatigue assessments of structural member of steel railway bridge were developed. This program is composed with 3 unit module program which variable stress analysis, fatigue assessment and fatigue crack propagation. The validity of developed program was verified from evaluating the result of filed measurement and program output.

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철근콘크리트 슬래브교의 노후화 예측모델에 관한 연구 (A study on the Life Cycle Profiles(LCP) for RC Slab Bridge)

  • 안영기;이채규;이진완
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.251-262
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    • 2003
  • 교량의 건설계획단계에서 LCC을 고려한 의사결정이나 공용중인 교량의 체계적인 유지관리 전략을 수립하기 위해서도 최소한의 점검결과만으로 노후화를 예측할 수 있는 LCP가 필요하다. 본 연구에서는 국내외 연구결과를 토대로 무리함수 $y=\sqrt{y^2_0-at}$로 표현되는 LCP를 제안하여 국내외연구결과에서 적용한 D/B에 적용한 결과 상관계수가 0.99이상으로 노후화 경향을 표현할 수 있었으며, 전국에 분포되어 있는 슬래브교량을 대상으로 정밀점검 및 정밀안전진단의 BMS를 Fuzzy Logic을 이용하여 정량적 평가하여 회귀분석을 실시한 결과 0.81의 상관계수를 갖는 노후화 예측모델을 도출할 수 있었다.

철근콘크리트 거더의 관리기준치 설정을 위한 도로교설계기준 처짐 제한치의 안전계수 추정에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study for inferring the Safety-Factor of the Limit of Span-Deflection in Standard Specifications for Highway Bridges for Setting the Standard of the Measurement Criteria in RC Girder)

  • 주봉철;박기태;황윤국;이우상
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권1호통권53호
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    • pp.145-151
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    • 2009
  • 교량 계측시스템의 계측항목 중 거더 중앙부 처짐은 교량 상부구조의 대표적인 거동 특성이며, 중요한 상태평가 항목이다. 교량 계측시스템에서 교량 경간 중앙부 처짐에 대한 관리기준치를 설정하는 여러 가지 방법 중 도로교 설계기준의 처짐 제한치를 적용하는 경우도 있다. 그러나 도로교설계기준의 처짐 제한규정은 안전성 측면보다는 사용성 측면에서 검토되어 실제 교량에서 발생할 수 있는 위험상황에 대하여 어느 정도 안전을 보장하는지 판단하기 어렵다. 본 연구는 현재 교량 설계시 경간 중앙부 처짐의 사용성 검토 기준이고, 일부 교량 상시계측시스템의 경간 중앙부 관리기준치로 적용되고 있는 도로교설계기준의 처짐 제한치가 포함하고 있는 파괴(항복)에 대한 실질적인 안전율을 추정해 보고자 실내구조실험을 통하여 일반 철근콘크리트 거더의 안전율을 추정하였다.

유지관리보수가 된 교량의 내하력평가 및 잔존수명 예측 (Rating and Lifetime Prediction of a Bridge with Maintenance)

  • Seung-Ie Yang;Han-Jung Kim
    • 한국안전학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.108-115
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    • 2003
  • 교량은 강도설계법이나 허용응력 설계 법에 의해, 두 가지 단계에서 평가된다. 낮은 단계를 Inventory 높은 단계를 Operating이라 부른다. 교량을 효과적으로 유지관리 보수하기 위하여, 교량의 실제하중수용 능력을 평가하고 시스템 신뢰성으로부터 교량의 잔여 수명을 예측하는 것은 매우 시급하다. 생애함수가 시간 의존적 파괴확률을 예측하기 위하여 소개되고 설명된다. 이 논문에서 연구되는 교량은30년 전 농촌지역에 시공되었다. 이 교량에 대하여 하중시험과 보강이 이루어졌다. 시간 의존적 파괴확률이 보수보강 된 경우와 그렇지 않은 경우 대하여 예측되었다. 또 다른 연구로서 새로운 보수보강이 제시되고 이 보수보강에 대하여 내하력이 평가되었고 시간 의존적 파괴확률이 예측되었다. 유지관리 가격과 확장된 교량의 생애를 기본으로, 최적의 보수보강 기법이 제시되었다.

재하시험을 통한 사장교의 케이블 장력 모니터링 시스템의 적용성 평가 (Evaluation of Applicability of Cable Force Monitoring System of Cable-stayed Bridge by Field Loading Test)

  • 김정훈;송재호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권1호통권53호
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    • pp.205-213
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    • 2009
  • 본 연구에서는 사장교의 케이블 장력을 장기적인 관점에서 보다 효과적으로 분석하고 모니터링할 수 있는 케이블 장력 모니터링 시스템을 개발하는 연구를 수행하였다. 제안된 모니터링 시스템에는 실시간 동적 데이터에서 일정 대상시간 동안의 가속도 데이터를 선정하고, 이를 고속 푸리에 변환 알고리즘에 적용하여 주파수 분석한 결과를 평균하여 일반화시키는 신호해석이론이 적용되었다. 제안된 케이블 장력의 모니터링 시스템의 적용성을 평가하기 위하여 실제 공용중인 사장교에 대한 현장재하시험을 실시하였다. 현장계측을 통한 수동으로 계산된 장력과 모니터링 시스템의 강제저장 기능을 통해 저장된 데이터를 수계산하여 반자동으로 계산된 장력을 비교한 결과, 장력차이가 1% 이내로 발생하였고, 제안된 모니터링 시스템에서 자동으로 계산된 장력을 비교한 결과에서는 약 5% 범위의 무시할만한 차이로 나타나 본 연구에서 제안된 사장교 케이블 장력 모니터링 시스템의 신뢰도를 검증하였다.