• 제목/요약/키워드: bridge live loading

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Highway bridge live loading assessment and load carrying capacity estimation using a health monitoring system

  • Moyo, Pilate;Brownjohn, James Mark William;Omenzetter, Piotr
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제18권5호
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    • pp.609-626
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    • 2004
  • The Land Transport Authority of Singapore has a continuing program of highway bridge upgrading, to refurbish and strengthen bridges to allow for increasing vehicle traffic and increasing axle loads. One subject of this program has been a short span bridge taking a busy highway across a coastal inlet near a major port facility. Experiment-based structural assessments of the bridge were conducted before and after upgrading works including strengthening. Each assessment exercise comprised two separate components; a strain and acceleration monitoring exercise lasting approximately one month, and a full-scale dynamic test carried out in a single day. This paper reports the application of extreme value statistics to estimate bridge live loads using strain measurements.

BWIM 시스템을 이용한 고속도로 교량 차량하중 모형 개발 (Development of Statistical Truck Load Model for Highway Bridge using BWIM System)

  • 박민석;조병완;배두병
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.143-153
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    • 2006
  • 교량의 설계에 있어서 정확한 하중의 산정은 교량의 안전성 확보에 가장 핵심적인 사항이며 향후 유지 관리 측면에서도 매우 중요하다. 일반적으로 교량에서 차량에 의한 하중효과는 주로 활하중(충격하중 포함) 및 피로하중으로 나타나는데 이들 하중의 정형화를 위해서는 실제 교량 상을 주행하는 중 차량의 중량 및 통행특성을 정확히 파악하는 것이 중요하다. 이를 위해서 주행 중인 차량을 정지시키지 않고 중량을 계측할 수 있는 시스템(Bridge Weigh-In-Motion, BWIM)의 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 다양한 기능을 갖는 BWIM시스템을 개발하고 이를 고속도로 교량에 적용하여 차량정보를 수집한 후 교량 설계를 위한 활하중 및 피로하중의 정형화를 수행하였다. 본 연구의 목적은 주행 중인 차량의 중량을 산정하는 BWIM시스템을 개발하여 시험 교량에 설치 한 후 교량거동의 계측을 통하여 최종적으로 고속도로 교통량 특성을 반영하는 활하중의 정형화 및 합리적인 피로하중산정 방안을 도출하는데 있다.

Development and testing of a composite system for bridge health monitoring utilising computer vision and deep learning

  • Lydon, Darragh;Taylor, S.E.;Lydon, Myra;Martinez del Rincon, Jesus;Hester, David
    • Smart Structures and Systems
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    • 제24권6호
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    • pp.723-732
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    • 2019
  • Globally road transport networks are subjected to continuous levels of stress from increasing loading and environmental effects. As the most popular mean of transport in the UK the condition of this civil infrastructure is a key indicator of economic growth and productivity. Structural Health Monitoring (SHM) systems can provide a valuable insight to the true condition of our aging infrastructure. In particular, monitoring of the displacement of a bridge structure under live loading can provide an accurate descriptor of bridge condition. In the past B-WIM systems have been used to collect traffic data and hence provide an indicator of bridge condition, however the use of such systems can be restricted by bridge type, assess issues and cost limitations. This research provides a non-contact low cost AI based solution for vehicle classification and associated bridge displacement using computer vision methods. Convolutional neural networks (CNNs) have been adapted to develop the QUBYOLO vehicle classification method from recorded traffic images. This vehicle classification was then accurately related to the corresponding bridge response obtained under live loading using non-contact methods. The successful identification of multiple vehicle types during field testing has shown that QUBYOLO is suitable for the fine-grained vehicle classification required to identify applied load to a bridge structure. The process of displacement analysis and vehicle classification for the purposes of load identification which was used in this research adds to the body of knowledge on the monitoring of existing bridge structures, particularly long span bridges, and establishes the significant potential of computer vision and Deep Learning to provide dependable results on the real response of our infrastructure to existing and potential increased loading.

콘크리트 블록을 이용한 실교량의 구조성능평가기법 (Structural Evaluation of Prototype Bridge using Concrete Weight Blocks)

  • 심종성;오홍섭;유재명
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.429-432
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    • 2000
  • Test methods by hydraulic oil or vehicular live load have been used for structural evaluation of prototype bridge. However it has been reported that the use of hydraulic jack has some disadvantages for the view of safety and economy, and the complete structural evaluation through each loading state can not be accomplished blocks is presented to overcome those demerits. To verify the application and safely of the use of concrete weight blocks during each loading state, it is applied to prototype deteriorated bridge. As a result, it could be evaluated the structural behavior completely using the concrete weight blocks

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VLFS 연결을 위한 연육교 설계 연구 (A Study on the Design and Analysis of a Bridge Connecting VLFS)

  • 조규남;유경훈;강점문;윤명철;김외현
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.179-184
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    • 2002
  • For the development of the practical design and analysis scheme of a bridge connecting to the typical VLFS, relevant design criteria and theory and techniques are studied and numerical analysis for the verification of the structural safety of the bridge are carried out. For the design of a typical steel bridge, characteristics of proper type bridge are reviewed and the requirements fur the bridge of this kind are studied as well as the environmental loads. By using the design spiral technique, several alternatives are investigated and an efficient type of a bridge is initially designed. Structural idealization is performed to make overall structural analysis first, and the structural behaviors of the proposed bridge in the given loading condition are evaluated. Through this study a bridge is finally proposed and it is found that this one works well for the connecting function of the bridge.

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재하차량 속도에 따른 PSC-I 거더 교량의 거동분석 (Response Analysis of PSC-I Girder Bridges for Vehicle's Velocity)

  • 박문호;김기욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.127-134
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    • 2008
  • 교량의 거동은 교량의 지간 및 노면조도, 주행차량의 중량, 주행속도등 여러 요인들에 의해 달라지므로 교량의 동적거동을 정확히 예측하여 반영하기는 매우 어렵다. 우리나라 표준 시방 기준은 이러한 동적효과를 충격계수로 정의하고, 활하중에 충격계수를 곱하여 설계하중을 증가시키는 방법으로 동적효과를 고려하고 있다. 그러나 각 나라별로 충격계수를 적용하는 방법이 다르고, 아직까지도 명확하게 규명하지 못하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 현재 사용 중인 PSC-I 거더교에 대하여 주행차량에 의한 동적 특성을 규명하기 위하여 동적재하, 정적재하, 의사정적재하시험을 이용하였다. 현장 재하시험에서 얻어진 결과를 통해 재하 속도에 따른 변위와 Strain관계를 찾을 수 있었으며, 이를 바탕으로 현재 논란이 있는 국내의 충격계수에 관한 경험식에 대하여 보다 합리적이고 실제적인 거동이 포함되도록 일조하는데 본 연구의 목적이 있다.

A simplified analysis of the behavior of suspension bridges under live load

  • Stavridis, Leonidas T.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제30권5호
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    • pp.559-576
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    • 2008
  • Having established the initial geometry and cable force of a typical three span suspension bridge under permanent load, the additional maximum response of the cable and the stiffening girder due to live load are determined, by means of an analytic procedure, considering the girder first hinged at its ends and then continuous through the main towers. The problem of interaction between the cable and the stiffening girder is examined taking under due consideration the second order effects, whereby, through the analogy to a fictitious tensioned beam under transverse load, a closed -form solution is achieved by means of a simple quadratic equation. It is found that the behavior of the whole system is governed by five simple dimensionless parameters which enable a quick determination of all the relevant design magnitudes of the bridge. Moreover, by introducing these parameters, a set of diagrams is presented, which enable the estimation of the influence of the geometric and loading data on the response and permit its immediate evaluation for preliminary design purposes.

강철도교의 활하중-사하중 비에 따른 확률기반 피로수명 평가 (Probabilistic Fatigue Life Evaluation of Steel Railway Bridges according to Live-Dead Loads Ratio)

  • 이상목;이영주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.339-346
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    • 2019
  • 강철도교에 대한 확률기반 피로 수명 평가를 위한 많은 연구들이 그간 있어 왔지만, 대부분 상대적으로 단순한 피로 균열 진전 모델을 기반으로 한 연구들이었다. 이 모델은 최소 응력이 0이고 일정한 응력변동 진폭을 가정하기 때문에, 철도교의 피로수명 평가에는 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 보다 고도화된 균열 진전 모델을 이용해 강철도교의 피로 수명을 평가하는 새로운 확률기반 기법을 제안하였다. 또한 이 기법은 철도교에서 흔히 발생하는 다양한 하중 변동 진폭을 rainflow cycle counting algorithm을 사용해 고려할 수 있어, 보다 현실적인 피로 수명을 평가할 수 있다. 제안된 기법을 강철도교 예제 모델에 적용하여 피로 수명을 주요 부재 및 시스템에 대해 평가하였다. 또한 다양한 활하중-사하중 비가 피로 수명에 끼치는 영향을 분석하였으며, 그 결과 활하중-사하중 응력 비가 0에서 5/6까지 증가함에 따라 부재와 시스템 수준 모두에서 피로 수명이 30년 내외까지 줄어드는 것을 확인하였다.

라멘교 설계를 위한 HL 열차하중의 등치분포하중 (Equivalent Distributed Loads of HL Loading for Design of the Rahmen Bridges)

  • 진치섭;한상중;이홍주;김희성;조상제
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1993년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.207-212
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    • 1993
  • Rail carrying structures in international routes as well as domestic ones shall be designed to carry HL(High Speed Railway live Load) loads, The loads shall be placed in the most unfavourable position for the part of the structure in question. In general, influence lines may be used to determine the maximum bending moments and maximum shear forces in the reinforced concrete rahmen bridge structures. In this study, based on the finite element analysis, equivalent distributed loads of HL loading for design of the rahmen bridges are deterimined.

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주행중인 차량하중 측정을 위한 BWIM 시스템 개발 (The Development of Bridge Weigh-in-Motion System for the Measurement of Traffic Load)

  • 박민석;조병완
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.111-123
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    • 2006
  • 교량의 설계에 있어서 정확한 하중의 산정은 교량의 안전성 확보에 가장 핵심적인 사항이며 향후 유지관리 측면에서도 매우 중요하다. 교량구조물에서 차량에 의한 하중효과는 주로 활하중(충격하중 포함) 및 피로하중으로 나타난다. 이들 하중의 정형화를 위해서는 실제 교량상을 주행하는 중차량의 중량 및 통행특성을 정확히 파악하는 것이 중요하다. 이를 위해서 주행중인 차량을 정지시키지 않고 중량을 계측할 수 있는 시스템(Bridge Weigh-In-Motion, BWIM)의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 기능을 갖는 BWIM시스템을 국내실정에 맞게 개발하고 이를 고속도로상의 교량에서 검증하였다.