회전각 측정자료의 3가지 보간법에 따른 강거더교의 처짐 산정 (Calculation of deflection of steel girder bridge using three interpolation methods of rotation angle measurement data)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 25권 / 2호 / 636 ~ 642페이지
· 저자명 : 나용수, 조수진

초록

본 논문은 일반 거더교에 몇가지 보간법을 적용하여 정확한 처짐 산정법제시를 목적으로 한다. 거더의 처짐과 경사각 획득을 위하여 재하실험을 시행하였다. 대상 교량 형식은 4경간 연속교로 거더에 최대 하중이 재하되도록 좌·우측 편재하로 차량을 위치하였다. 처짐측정을 위하여 LVDT 1개와 경사계 9개를 이용하였다. 계산 처짐을 위한 이론은 경사각을 이용하여 거더 곡률을 산정하고 적분을 통해 처짐을 계산하였다. 처짐량 계산에 사용한 보간법은 3차 스플라인(Cubic Spline)과 라그랑주 다항식(Lagrange Polynomial) 그리고 할선법(Secant Method)의다. 실험 결과 좌측편재하시, LVDT 측정값(4.77 ㎜) 대비 CS, LP, SM은 각각 97.15, 99.31, 75.05 %의 정밀도를 나타냈다. 우측편재하시는 7.69 ㎜ 대비 92.85, 93.78, 74.99 %의 정밀도를 나타냈다. 이를 통해 경사계만을 이용하여 강거더교의 처짐 산정이 가능함을 확인하였다. 본 연구는 4경간 연속교에 경사계 9개의 값을 분석한 결과이다. 따라서 다른 형식의 교량이나, 경사계의 개수 조정 때에는 추가적인 연구가 필요하다. 또한 탄성받침 교량일 경우 받침 수축량(본 실험대상의 경우 –2 ㎜)에 대한 보정이 필요하다.

영어초록

This paper aims to propose an accurate method for deflection calculation by applying various interpolation techniques to a general girder bridge. Field experiments were conducted to obtain deflection and slope angles of the girder. The selected bridge type is a four-span continuous bridge, with the vehicle positioned on the left and right end portion to impose the maximum load on the girders. For deflection measurement, one LVDT and nine slope gauges were utilized. The theoretical approach for deflection calculation involved determining the girder curvature using slope angles and calculating deflection through integration. The interpolation methods used for deflection calculation are the 3rd-order spline(Cubic Spline), Lagrange Polynomial, and Secant Method. In the experimental results under the left end portion conditions, CS, LP, and SM exhibited precision rates of 97.15, 99.31, and 75.05 %, respectively, compared to the LVDT measurement(4.77 ㎜). Under the right end portion conditions, precision rates of 92.85, 93.78, and 74.99 % were observed, respectively, relative to an LVDT measurement of 7.69 ㎜. This confirms the feasibility of deflection calculation for steel girder bridges using only slope gauges. The study analyzed nine slope gauge values for a four-span continuous bridge, suggesting the need for additional research when dealing with different bridge types or adjusting the number of slope gauges. Additionally, in the case of an elastic bearing bridge, correction for bearing shrinkage (-2 ㎜ in the case of this test subject) is required.

참고자료

· 없음