도로 교통은 인류 사회의 생명선 공사의 중요한 구성 요소이다. 도로교량은 도로교통인프라의 인후공사로서 도로운송시스템에서 중요한 역할을 한다. 하중 및 환경 요인의 사용으로 인해 교량 성능이 저하되고, 구조적 안전성과 내구성이 떨어지고, 교량 적응성이 부족하며, 심지어 교량 파괴 사망사고까지 발생할 수 있습니다. 인조구조의 다리로서 과학기술 수단과 방법을 통해 적시에 효과적인 유지와 관리를 하는 것이 건강을 보장하기 위한 전제조건이다. 검사는 수리의 전제조건이다. 교량의 안전 상태를 전면적으로 파악해야만, 증상에 약을 투여하고 교량의 수명을 연장할 수 있다. 더 중요한 것은, 검사는 가능한 한 빨리 다리의 숨겨진 위험을 발견하고, 거대하고 돌이킬 수 없는 손실을 초래할 수 있다는 것이다. 동시에 교량에 대한 정보를 보완하고 향후 설계 및 보강을 위한 근거를 제공하여 경제적 효과를 극대화하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.
첫째, 교량 검사 및 평가의 중요성
교량의 사용 현황, 결함 및 손상에 대한 포괄적이고 상세하며 심층적인 현장 검사를 통해 결함 및 손상의 성격, 위치, 심각도 및 추세를 명확히 하고 결함 및 손상의 원인을 찾고 결함 및 손상이 교량의 사용 성능 및 운반 능력에 미치는 영향을 분석 및 평가합니다. 교량 수리 및 보강을 위한 기초 개조 설계를 적시에 목표로 한 직접적인 자료를 제공합니다. 교량에 대한 전면적인 검사를 통해 시스템은 교량의 현행 기술 자료를 수집하고, 기술 데이터를 축적하며, 교량 데이터베이스를 풍부하게 하고, 교량 과학 관리를 강화하고, 교량 기술 수준을 높이는 데 필요한 조건을 제공한다. 합리적인 설계 및 테스트 방법을 통해 장기 모니터링 장비의 배치를 보완하고 점차적으로 교량 건강 모니터링 시스템을 구축하여 교량의 장기 안전 운영을 보장함으로써 최상의 경제적 사회적 이익을 최대한 발휘할 수 있습니다.
둘째, 교량 검사 방법
1. 정적 감지 방법
정적 하중 실험은 교량의 지정된 위치에 정적 하중을 적용하여 구조의 정적 변형, 정적 변위 및 균열을 테스트하여 하중 하에서 교량 구조의 작동 상태 및 사용 능력을 추정하는 실험입니다. 교량 작업 성능과 관련된 이러한 매개변수를 통해 구조의 강도, 강성 및 균열 저항성을 분석하고 그에 따라 교량의 운반 능력을 판단할 수 있습니다.
교량 정적 하중 시험은 정적 변형률 및 변위를 측정해야합니다. 변이를 측정할 때 현장 상황과 함께 구조에 구멍을 뚫으며 일반적으로 구조 계산에 가장 불리하고 조작이 용이한 위치를 선택합니다. 제한된 테스트 구멍에서 대표적인 테스트 값을 얻을 수 있는 좋은 로드 체계를 결정합니다. 정적 변형 값에 따라 구조 단면의 응력 분포, 구성요소의 실제 내부 힘 및 보조 응력, 콘크리트와 보강 철근의 상호 작용을 계산합니다.
정적 변위 측정에서 수직 정적 변위 (빔의 처짐) 및 수평 정적 변위 (빔의 활성 끝 변위 및 교각 상단 변위) 등이 있습니다. ) 분수가 있어야 한다. 측정된 변형 및 변위에서 관련 내부 힘 (예: 축 방향력 및 굽힘 모멘트) 및 처짐 값을 계산할 수 있습니다. 교량 구조의 작동 상태를 판단하는 중요한 지표로 이론적 계산값과 비교합니다.
2. 동적 감지 방법
동적 하중은 교량 구조에 주행하는 자동차 하중 또는 기타 동적 하중을 적용하여 구조의 동적 특성을 측정하여 교량 구조가 동적 하중 하에서 충격과 진동을 받는지 여부를 결정하는 실험입니다. 테스트의 목적은 측정하는 것이다
구조의 고유 진동수, 댐핑 특성 및 고유 모드 쉐이프와 같은 구조의 동적 특성을 결정합니다. 진폭, 동적 응력, 충격 계수, 피로 성능 등과 같은 동적 하중 하에서 구조의 강제 진동에 대한 응답을 측정합니다. 이러한 성능은 교량의 운행 상태와 운반 능력을 판단하는 중요한 표시 중 하나이다. 교량의 고유 진동수가 일정 범위 내에 있을 때 차량, 보행자, 지진, 풍하중, 파도 등 외부 하중이 있을 수 있습니다. 명중 등. ) 동적 테스트의 주요 목적인 * * * 진동으로 인한 사고를 일으킵니다.
셋째, 교량 구조 상태 평가의 동적 하중 시험
교량 구조의 동력 특성은 하중 등의 다른 조건과 관계없이 구조 자체의 고유 특성 (예: 구성 형식, 강성, 질량 분포, 재질 성능 등) 과 관련이 있습니다. 교량의 모달 매개변수는 전체 구조 진동 시스템의 기본 특성이며 구조 동력 해석에 필요한 매개변수입니다. 그 결과는 동적 하중 하에서 구조물의 응력을 분석하는 데 사용될 뿐만 아니라 교량의 하중 용량을 평가하는 중요한 지표도 제공합니다.
1. 고유 진동수 측정
간단한 구조의 경우 구조의 1 차 주파수만 필요하고, 복잡한 구조 동력 분석의 경우 2 차, 3 차 및 상위 주파수도 고려해야 합니다. 교량의 고유 진동수는 테스트 시스템에 기록된 전력 스펙트럼과 시간 이력 곡선의 최고점에 의해 직접 결정될 수 있습니다. 내력 구조의 동적 강성도 기본 주파수에서 계산할 수 있습니다.
2. 댐핑
교량 구조의 제동 특성은 일반적으로 대수 감쇠율 6 또는 감쇠비 D 로 표시되며 시간 영역 신호의 진동 감쇠 곡선에서 얻을 수 있습니다. 또한 제동은 일반 테스트 시스템 소프트웨어인 all 인 반전력 대역폭법으로 전력 스펙트럼 그래프를 통해 계산할 수 있습니다.
이런 분석을 할 수 있습니다.
3. 모드 모양
일반 교량 구조의 기본 주파수는 동력 해석의 중요한 매개변수이다. 다른 구조 형식에 따라 이론 분석을 통해 센서 측정점의 배치를 결정합니다. 일반적으로 진동 모드를 측정하는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 여러 센서를 사용하여 진동 모드를 측정하는 것입니다. 다른 하나는 센서를 사용하여 위치 측정을 변경하는 것입니다. 이 경우 참조점이 필요하며 테스트가 더 복잡합니다. 조건 하에서 사용할 때 일반적으로 1 방법을 사용하여 테스트해야 합니다.
4. 충격 계수
충격 계수는 교량 사양에서 차량 하중에 대한 충격력의 비율로 정의됩니다. 선 탄성 상태의 구조의 경우 정적 하중으로 인한 하중 효과에 대한 동적 하중으로 인한 하중 효과의 비율은 1 입니다. 따라서 충격 계수는 구조물의 동적 변형 또는 동적 처짐을 측정하여 측정되는 경우가 많습니다. 시험하기 전에 보의 중간 (또는 최대 변위 및 변형률) 에 저항 변형계의 변위계 또는 변형계를 배치하고 동적 변형계를 통해 컴퓨터에 연결합니다. 실험 중에 로드 차량은 일정한 속도로 측정점을 통과하여 시간에 따라 출력 변이가 변하는 실시간 신호를 기록합니다. 일반적으로 분석 및 비교를 위해 다양한 속도의 출력 변형 결과를 테스트하고 기록해야 합니다.
넷째, 인공 신경망을 이용한 교량 구조 평가
실제로 다리는 복잡한 동적 시스템에 있어 구조적 안전, 적합성 및 내구성에 영향을 미치는 요소가 많으며, 영향 요소 간의 관계에도 많은 불확실성과 모호성이 있습니다. 기존의 교량 구조 평가 방법은 이러한 불확실성의 영향을 잘 처리할 수 없으며, 인공 신경망 방법은 입력 매개변수와 출력 매개변수 간의 비선형 매핑을 실현할 수 있으며, 강한 비선형 콘크리트 교량 구조 손상 진단에 적합합니다.
1. 인공 신경망
인공 신경망 (ANN) 은 동물 신경망의 동작 특성을 모방하는 분산 병렬 정보 처리를 위한 알고리즘 수학 모델입니다. 이러한 네트워크는 시스템의 복잡성에 의존하며 많은 내부 노드 간의 상호 연결을 조정하여 정보 처리 목적을 달성합니다. 인공 신경망은 기존의 인공 지능 및 정보 처리 기술과는 완전히 다른 메커니즘을 사용하는 병렬 분산 시스템으로, 기존의 논리 기호 기반 인공 지능이 직관적이고 구조화되지 않은 정보를 처리할 때의 단점을 극복하고 적응, 자체 구성, 실시간 학습의 특징을 가지고 있습니다.
구조적 손상으로 인해 구조 매개변수 (강성, 댐핑 및 내부 하중) 가 변경되어야 합니다. 수치 해석 방법 (예: 유한 요소법, 에너지법) 또는 실측 방법을 사용하여 구조에 필요한 물리적 양 (예: 주파수, 모드 쉐이프) 을 교육 샘플의 입력 매개변수로 가져오고 구조의 결함을 출력 매개변수로 사용합니다. 신경망은 자기 조직, 자기 학습 및 적응성이 강한 특징을 가지고 있으며, 신경망은 일정 수의 훈련 샘플을 통해 이러한 지식을 기억하여 입력 매개변수 (예: 구조 주파수 벡터 등) 에서 변환할 수 있습니다. ) 에서 출력 매개변수 (.
2. 구조 등급 평가를위한 입력 매개 변수
(1) 콘크리트 재료
A. 단면 손실 정도: 콘크리트가 공기 중에 탄화되기 때문에 탄화 부분은 구성요소의 작업에 참여하지 않으므로 구성요소 단면이 감소합니다. 이 매개변수는 구성요소의 실제 크기에 대한 콘크리트 탄화 깊이의 비율로 측정됩니다.
B. 콘크리트 강도 손실 정도: 시간이 지남에 따라 콘크리트 강도가 감소합니다. 이 매개변수는 콘크리트 강도가 떨어지는 정도에 의해 측정됩니다.
C. 균열 정도: 대부분의 구조물의 경우 지정된 범위 내에서 균열 작업이 허용되지만 균열 발생 및 확장은 구조물의 굽힘 능력 및 철근 보호에 큰 영향을 미칩니다. 이 매개변수는 균열 폭의 신뢰도 지표와 허용 신뢰도 지표의 비율로 측정됩니다.
(2) 동적 특성
A. 고유 진동수 감소 장기 운영으로 인해 교량의 고유 진동수와 강성은 시간이 지날수록 점차 감소하는 추세로 수직 강성이 빠르게 떨어집니다.
B. 교량 강성이 감소하고 내부 콘크리트 피로가 발생하여 소성 변형이 발생하여 교량 강성이 크게 낮아집니다.
3. 구조 수준 평가의 출력 매개 변수
인공신경망 시스템의 반복적인 훈련을 통해 Y 값을 출력하고' 도로 구교 하중력 감정 방법 (시범)' 에 따라 나뉜 네 가지 등급에 따라 구조등급을 평가한다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) Y 는 상이한 상해의 정도를 나타내고, 수치가 낮을수록 상해의 정도가 커진다.
작다. 평가 등급과 y 값의 대응:
레벨 (1) o.oo
(2) 2 차, O. O5
(3) 레벨 3, O. 15
(4) 레벨 4, 명령 35
동사 (verb 의 약어) 결론
교량 검사는 복잡하고 세심한 작업이며 이론과 실천이 밀접하게 결합된 학과이다. 현재, 우리나라의 많은 교량은 이미 보수기에 접어들었기 때문에, 낡은 교량을 검사하는 것이 특히 중요하다. 정적 및 동적 하중 실험은 현재 구조적 성능 평가를 위한 일반적인 방법으로 인공 신경망과 함께 구조 감지 및 평가를 수행하는 것이 더 정확하고 목표적일 수 있습니다. 국내외 학자들은 모두 이 방면의 연구를 전개하여 일정한 연구 성과를 거두었다. 인공신경망은 교량 구조의 검출과 평가에서 좋은 발전 전망을 가질 것으로 예상되며, 특대교 실시간 모니터링을 위한 가능성도 제공한다.
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