원형강관 보의 휨균열과 임피던스 신호의 상관관계 연구

• 영문명: Correlation between Flexural Crack and Impedance Signal of Circular Steel Tube Beam
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 이종원(Lee, Jong-Won)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 20권5호, 225~231쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2020.10.30

국문 초록

주요 시설물에 널리 이용되고 있는 원형강관 구조부재의 구조적 안전성 확보를 위하여, 대표적 손상형태 중 하나인 균열결함을 센서를 통하여 추정할 수 있는 기술개발이 필요하다. 균열과 같은 국부적 결함을 탐지하기 위하여 임피던스 기법이 활발히 연구되고 있는데, 주로 균열과 임피던스 신호와의 관련성을 손상지수를 이용하여 실험적으로 규명함으로써 균열을 추정하는 내용으로 판단된다. 본 연구는 원형강관 보의 관통균열 발생 및 진전에 따른 임피던스 신호의 변화와 해석적으로 구한 균열보 등가휨강성 변화의 상관성을 규명하기 위한 연구이다. 즉, 원형강관 캔틸레버 보에 단계적으로 균열을 발생시키면서 임피던스 신호를 측정하고 이에 대한 2가지 손상지수를 구한 후, 그 결과를 에너지방법으로부터 유도된 균열보의 등가휨강성 해석결과와 비교한다. 각 손상실험 단계의 균열위치 및 균열크기에 대한 등가휨강성과 임피던스 신호에 대한 2가지 손상지수 모두 밀접한 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 이러한 상관성을 활용하면 손상추정의 결과로부터 구조물의 현재 상태에 대한 구조특성을 보다 정확히 평가할 수 있고, 해석모델을 이용하여 구조물의 거동을 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

영문 초록

It is necessary to develop a technique that can be used to estimate cracks, which indicates a typical type of damage, using sensors to achieve the structural safety of circular steel-tube structural members widely used in infrastructures. Impedance techniques have been actively investigated to detect local damage, such as cracks. The cracks were estimated by experimentally investigating the relationship between the cracks and impedance signals using a damage index. The aim of this study is to investigate the correlation between the change in impedance signal and the change in the analytically obtained equivalent bending stiffness of cracked beams owing to crack formation and propagation in a circular steel-tube beam. In other words, the impedance signal was measured while gradually inducing cracking in circular steel-tube cantilever beams, two damage indices were obtained, and the results were compared with the analytically obtained equivalent bending stiffness of cracked beams constructed using an energy method. It was found that a close correlation between both the damage index for the impedance signal and equivalent bending stiffness for the crack location and the size of each damage case existed. Based on this correlation, the structural characteristics of the current state of a structure can be evaluated more accurately using the damage estimation results, and the behavior of the structure can be predicted using the analysis model.

목차

1. 서 론

2. 임피던스 신호의 손상지수

3. 균열보의 등가휨강성

4. 실험셋업 및 손상 시나리오

5. 임피던스 기반 결함탐지

6. 결 론

감사의 글

References

키워드

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