가속도 응답을 이용한 케이슨식 항만구조물의 건전성평가

Abstract

최근 대규모 항만 건설 및 기존 부두 리모델링과 같은 해안공간 구조물 확충사업이 활발하게 진행되고 있다. 특히 부산 신항만의 건설과 함께 계획되고 있는 부산 북항 리모델링 사업을 통해 기존 항만의 노후화된 구조물을 어떻게 리모델링하여야 할 것인가에 대한 문제가 제기 되고 있다. 항만구조물의 리모델링을 위해서는 먼저 구조건전성 평가가 필요하며, 그 결과를 바탕으로 구조물의 노후화 정도를 평가하고 그에 적당한 보수·보강 방법을 결정할 수 있다.본 연구에서는 가속도 응답을 이용한 케이슨식 항만구조물의 건전성평가 기법을 제안하였다. 이와 같은 연구 목표를 달성하기 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였다. 첫째, 케이슨식 항만 구조물에서 발생가능한 손상의 유형을 분석하였다. 둘째, 소수의 센서로부터 획득된 고유진동수를 이용하는 손상검색(frequency-based damage detection : FBDD) 기법을 제안하였다. 또한, 구조물 손상검색을 위한 기본 모델(baseline model)을 생성하기 위해 구조식별(System Identification : SID) 기법 제안하였다. 셋째, 케이슨식 항만구조물의 손상검색에 적합한 수치해석모델을 만들고, 최적센서체계를 설계하였다. 마지막으로 수치 모형실험을 통해 제안된 기법의 유용성 및 적용성을 검증하였다.