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가속도 데이터를 이용한 딥러닝 기반 시스템 동바리의 손상탐지
박세인 ( Park Sae In ),정현진 ( Jung Hyun-jin ),이종한 ( Lee Jong-han ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1
최근 건설공사의 대형화와 고층화에 따라 타설하중을 지지하는 가설구조물인 동바리의 시공 편리성과 안전성 향상을 위해 시스템 동바리의 사용이 증가하고 있다. 존치 기간이 짧은 가설구조물의 특성상 사고 위험이 존재함에도 체계적인 구조물의 안전성 모니터링이 이루어지고 있지 않으며 계측데이터의 분석도 상당한 시간이 소요되는 경우가 많아 사고 위험시에도 현장의 즉각적인 대응이 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 시스템 동바리의 구조적 결함을 모사해 손상시나리오를 설계하고, 정의된 손상시나리오에 따라 동적하중에 대한 가속도의 시계열 데이터를 수집하여 딥러닝 기반의 손상 탐지 프로그램을 개발하였다.
손상시나리오 기반 시스템 동바리 취약부재 도출 및 붕괴 위험성 분석
박세인 ( Sae In Park ),박주현 ( Ju-hyun Park ),안효준 ( Hyojoon An ),이종한 ( Jong-han Lee ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.25 No.1
최근 국내 건설 사업은 대형화 및 복잡화됨에 따라 건설 산업재해도 증가하고 있다. 그 중 상당수가 가설공사와 가설구조물과 연관성이 있지만, 짧은 운영기간과 계속적으로 변화하는 건설현장 특성으로 인해 현장 안전관리가 미비한 실정이다. 시스템 동바리는 콘크리트의 타설 하중을 지지하기 위한 가설구조물 중 하나로써, 제작 시 결합부를 미리 부착해 설치 및 해체에 용이해 최근 적용성이 증가하고 있다. 하지만 다수의 부재로 이루어진 시스템 동바리는 부재간의 연결성 및 수직부재의 지점조건 등 여전히 불확실성을 가지고 있어 붕괴사고의 위험성이 있다. 따라서 본 연구는 시스템 동바리의 구조계 및 하중, 사고사례를 분석하여 연결부 및 지점조건, 횡변위 발생의 손상 시나리오를 정의하였다. 손상 시나리오와 함께 단위 구조계를 정의하여 임계 좌굴하중 감소율을 분석하였다. 또한, 각 손상 시나리오별 취약부재를 도출함으로써 시스템 동바리의 설계 및 시공, 운영 시 안정성을 분석할 수 있는 기초 결과를 제시하였다. In recent years, many construction projects become large and complicated, and construction accidents also steadily increase, which grows interest in the safety and maintenance during construction. Many of the construction accidents are related to temporary construction and structures, but the safety evaluation and management during construction are unclear and indefinite due to the short operating period and continuous change in the formation of the temporary structure. The system support, which is one of the temporary structures to support the pouring load of concrete, was proposed to easily install and dismantle members with connection parts pre-manufactured. The use of the system support is increasing to improve the safety of the temporary structure during construction. However, the system support, which consists of multiple members, still has uncertainties in connectivity between members and supports of vertical members. Therefore, this study analyzed the structure, load, and accident cases of the system support to define the damage scenarios for member connection, support condition, and lateral displacement. The decrease rate of the critical load was analyzed according to the damage scenarios based on the defined unit structure of the system support. In addition, this study provided vulnerable members for each damage scenario, which could induce instability of the temporary structures during design, construction, and operation of the structure.
가속도 데이터를 이용한 딥러닝 기반 시스템 동바리의 손상탐지
박세인 ( Park Sae In ),정현진 ( Jung Hyun-jin ),이종한 ( Lee Jong-han ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1
최근 건설공사의 대형화와 고층화에 따라 타설하중을 지지하는 가설구조물인 동바리의 시공 편리성과 안전성 향상을 위해 시스템 동바리의 사용이 증가하고 있다. 존치 기간이 짧은 가설구조물의 특성상 사고 위험이 존재함에도 체계적인 구조물의 안전성 모니터링이 이루어지고 있지 않으며 계측데이터의 분석도 상당한 시간이 소요되는 경우가 많아 사고 위험시에도 현장의 즉각적인 대응이 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 시스템 동바리의 구조적 결함을 모사해 손상시나리오를 설계하고, 정의된 손상시나리오에 따라 동적하중에 대한 가속도의 시계열 데이터를 수집하여 딥러닝 기반의 손상 탐지 프로그램을 개발하였다.
가속도 데이터를 이용한 딥러닝 기반 시스템 동바리의 손상탐지
박세인 ( Park Sae In ),정현진 ( Jung Hyun-jin ),이종한 ( Lee Jong-han ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1
최근 건설공사의 대형화와 고층화에 따라 타설하중을 지지하는 가설구조물인 동바리의 시공 편리성과 안전성 향상을 위해 시스템 동바리의 사용이 증가하고 있다. 존치 기간이 짧은 가설구조물의 특성상 사고 위험이 존재함에도 체계적인 구조물의 안전성 모니터링이 이루어지고 있지 않으며 계측데이터의 분석도 상당한 시간이 소요되는 경우가 많아 사고 위험시에도 현장의 즉각적인 대응이 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 시스템 동바리의 구조적 결함을 모사해 손상시나리오를 설계하고, 정의된 손상시나리오에 따라 동적하중에 대한 가속도의 시계열 데이터를 수집하여 딥러닝 기반의 손상 탐지 프로그램을 개발하였다.
박세인 ( Park Sae In ),안효준 ( An Hyojoon ),이종한 ( Lee Jong-han ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.2
시스템 동바리는 제작 시 연결부를 미리 부착하여 안정성 확보가 용이하게 발전된 형태의 임시 가설구조물이다. 다수의 부재들로 연결되어 구성된 시스템 동바리는 연결부의 강성, 초기 부재의 결함 등 불확실성의 요소가 존재하여 실제 거동에 대한 연구가 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 실제 사고사례를 조사하여 구조적 결함을 모사해 손상 시나리오를 설계하고 안정성 해석을 실시하였다. 각 손상 시나리오에 대한 임계하중계수를 산정하여 비교함으로써 구조물의 안정성을 분석한다.
SAE 알고리즘을 이용한 가속도 데이터 기반의 교량의 손상탐지
박세인 ( Park Sae In ),신수봉 ( Shin Soobong ),이종한 ( Lee Jong-han ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.2
교량과 같은 사회간접자본 시설물은 일반적으로 규모가 크고, 투입된 자본 회수에 오랜 시간이 걸려 대부분 30∼50년의 긴 설계수명을 가진다. 하지만 긴 시간 동안의 환경 변화 및 재해로 인해 설계 시의 예측했던 안전성을 보장하기 어렵다. 특히 국내 경제성장 시기인 1970대에 건설된 많은 교량들이 현재 공용년수 30년이상의 노후단계에 접어들고 있어 점검·진단을 통한 안전성 확보가 필요하지만, 인력과 예산이 부족한 실정에 있다. 이러한 문제 해결을 위해 최근 딥러닝과 구조물 손상탐지 기법들을 융합하여 지속적이고 효과적인 교량 모니터링 기술이 활발히 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 SAE 딥러닝 알고리즘을 이용하여 가속도 데이터 기반의 교량의 손상탐지 모델을 제안하고 검증하였다.
동바리 부재 연결부 경계조건에 따른 구조 성능 한계상태 평가
정현진 ( Jung Hyun-jin ),박세인 ( Park Sae In ),이종한 ( Lee Jong-han ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1
콘크리트 교량 시공에 많이 적용되고 있는 시스템 동바리는 연결부의 불확실성으로 인한 붕괴사고가 많이 발생하고 있어 구조적 안정성 검토가 필수적으로 요구되는 실정이다. 시스템 동바리는 수직재, 수평재, 가새재 등으로 구성되며 유사한 유형이 반복되는 구조이다. 본 연구에서는 시스템 동바리에 대한 대표 단위모델을 선정한 후 수직재와 수평재의 연결부 경계조건에서 회전 강성에 따라 고정 연결과 힌지 연결로 구분하여 모델링하였다. 두 모델에 대한 비선형 정적해석을 수행하여 부재 연결부 경계조건에 따른 성능점 정의 및 비교를 통해 부재 연결부 조건이 구조물 거동에 미치는 영향을 평가하였다.
송민규 ( Song Min-kyu ),박세인 ( Park Sae-in ),이종한 ( Lee Jong-han ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.2
최근 고층화 및 대형화되는 건축물 또는 구조물에서 시공을 위한 가설구조물은 필수 시설물이다. 그 중 시스템 비계는 가새재의 설치 유무와 설치 위치에 따라 하중 재분배 효과와 구조 안정성이 달라지는 특징을 갖고 있어 가새 설치위치에 대한 판단이 매우 중요한 구조물이다. 그러나 현 비계 설계기준는 가새재 설치에 대한 기준이 명확하지 않다. 따라서 본 연구에서는 전산수치 프로그램을 사용하여 시스템 비계를 구현하고 가새재의 설치 형태에 따른 응력감소와 비계의 안전성을 분석하여 가새재 설치 형태를 제안하였다.
동바리 부재 연결부 경계조건에 따른 구조 성능 한계상태 평가
정현진 ( Jung Hyun-jin ),박세인 ( Park Sae In ),이종한 ( Lee Jong-han ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1
콘크리트 교량 시공에 많이 적용되고 있는 시스템 동바리는 연결부의 불확실성으로 인한 붕괴사고가 많이 발생하고 있어 구조적 안정성 검토가 필수적으로 요구되는 실정이다. 시스템 동바리는 수직재, 수평재, 가새재 등으로 구성되며 유사한 유형이 반복되는 구조이다. 본 연구에서는 시스템 동바리에 대한 대표 단위모델을 선정한 후 수직재와 수평재의 연결부 경계조건에서 회전 강성에 따라 고정 연결과 힌지 연결로 구분하여 모델링하였다. 두 모델에 대한 비선형 정적해석을 수행하여 부재 연결부 경계조건에 따른 성능점 정의 및 비교를 통해 부재 연결부 조건이 구조물 거동에 미치는 영향을 평가하였다.