교량 휨진동 방지 장치의 개발 및 실용화 연구: 교량의 진동사용성 평가, 2002(연구) : (Development and Application of Bending Control System in Bridges: Assessment of Dynamic Serviceability of Bridges)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study suggests the criteria for assessing the dynamic serviceability of bridges, The suggested criteria Is principally based on the tolerance curve of Reiher-Meister and is derived by considering the various other tolerance curves and allowable maximum static deflection in various bridge specifications. The assessing quantity is the amplitude of dynamic displacement of bridge which is obtained by test vehicles. Based on the studios mentioned above and applying the curve of Reiher-Meister to the real bridge response, we divide the bridges into two types and accordingly suggest the tolerance level for each type of bridge in Reiher-Meister curve. That is, for the bridges of significant or moderate pedestrian use, zone B of Reiher-Meister curve is the threshold of allowable vibration level. For the bridges without pedestrian or highway bridges, middle line of zone A and B is the threshold of allowable vibration level. Also whole procedures from in-situ experiment to assessing the dynamic serviceability are proposed in order to be more applicable method and to pursue the consistency and objectivity. Tolerance levels for acceleration are also proposed by transforming the displacement chart of Reiher-Moister. In this transformation we used the characteristics of harmonic vibration. Proposed tolerance levels for acceleration was applied to real bridge. The result shows the good agreement in tolerance level with the displacement criteria of Reiher-Meister In spite of the rational results of this study in the real bridge, to expand the dynamic serviceability criteria proposed in this study, there must be further studies about using ambient vibration signal and assessing the serviceability of passengers in vehicles, not on the bridge.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 교량의 진동에 대해 기존의 인체의 등감각 곡선과 경험식 그리고 여러 나라 시방기준에 나타난 처짐 제한량 등을 종합하여 Reiher-Meister 곡선에 기초를 둔 가장 대표적이며 합리적인 진동 사용성 기준을 제시하였다. 기준은 진동 변위에 대한 것이며 시험차량의 주행으로 얻어지는 계측치를 평가에 사용하는 것으로 하였다. 진동 사용성 기준은 교량의 사용 환경에 따라 Reiher-Meister 곡선의 A 영역과 B 영역을 허용 진동 기준으로 제시하였다. 즉 도심교량이나 보도교등 보행자의 통행이 비교적 많은 교량에 대해서는 B 영역을 허용 진동 수준의 기준으로 삼았고 고속도로 교량과 같이 보행자는 없지만 작업원이나 교량에 정지해 있는 차량에 탑승한 이용자가 있는 경은는 A 영역과 B 영역의 중간 수준을 허용 진동 기준으로 정하였다. 또한 실교 계측결과에 적용하여 봄으로써 제시된 진동 사용성 기준의 적절함을 검증하였다. 그리고 진동 사용성 평가를 위한 실험 단계부터 계측결과의 분석까지 전 과정에 대한 절차 및 방법론을 제시함으로써 진동 사용성 평가의 일관성을 유지하고 객관적인 평가가 될 수 있도록 하였다. 진동 사용성 평가를 위한 현장 실험의 용이성을 고려하여 Reiher-Meister의 변위 기준 곡전을 가속도 기준 곡선으로 변환하여 제시하였으며 제한적이기는 하지만 실교 계측결과에 적용하여 봄으로써 가속도 기준의 활용성을 검토해보았다. 더 나아가 상시진동 계측치를 이용하는 방안 그리고 차량에 탑승한 이용자의 관점에서 교량의 진동 사용성을 평가하는 방안 등이 추후 연구로 기대된다고 할 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론
• 1.1 배경 및 목적
• 1.2 내용 및 범위
• 제2장 진동 평가 이론 및 기준
• 2.1 서론
• 2.2 진동에 대한 인체의 감각 곡선
• 2.2.1 Reiher-Meister Curve
• 2.2.2 Dieckmann's K-value
• 2.2.3 DIN 4150/2(1975)
• 2.2.4 ISO 2631/2(1989)
• 2.2.5 BS6472 기준(British Standard 6472, 1992)
• 2.2.6 그 외의 감각 곡선
• 2.3 시방기준에 나타난 처짐 제한치
• 2.3.1 도로교 설계기준(2000)
• 2.3.2 캐나다 OHBDC
• 2.3.3 AASHTO
• 2.3.4 처짐 제한 기준의 비교
• 2.4 진동 평가 기준
• 제3장 교량의 동특성 측정 및 진동평가
• 3.1 개요
• 3.2 대상교량 및 재하 차량
• 3.3 주행실험
• 3.4 고유진동수
• 3.5 대상교량
• 3.6 변위의 측정
• 3.7 교량별 진동평가
• 3.7.1 A교
• 3.7.2 B교
• 3.7.3 C교
• 3.7.4 D교
• 3.7.5 E교
• 3.7.6 F교
• 3.7.7 G교
• 3.7.8 H교
• 3.7.9 I교
• 3.7.10 J교
• 3.7.11 K교
• 3.7.12 L교
• 3.7.13 M교
• 3.7.14 N교
• 3.7.15 O교
• 3.7.16 P교
• 3.7.17 Q교
• 3.7.18 R교
• 3.7.19 S교
• 3.7.20 T교
• 3.7.21 U교
• 3.7.22 V교
• 3.7.23 W교
• 3.7.24 X교
• 3.7.25 Y교
• 3.7.26 Z교
• 3.7.27 AB교
• 3.7.28 AC교
• 3.7.29 AD교
• 3.8 교량형식별 진동평가
• 제4장 교량의 진동 특성 분석
• 4.1 개요
• 4.2 교량의 고유진동수
• 4.3 차량종류와 동적변위
• 4.4 고유진동수와 동적 변위
• 4.5 경간장과 동적변위
• 4.6 노면조도와 동적변위
• 4.6.1 T교
• 4.6.2 U교
• 4.6.3 V교
• 4.6.4 미끄림방지포장 및 단차의 영향
• 4.7 차량의 주행속도별 동적변위 크기
• 4.8 교량의 진동 특성 분석 결과
• 제5장 교량의 진동 사용성 평가 방안
• 5.1 개요
• 5.2 진동 사용성 평가의 적용
• 5.3 교량의 진동 사용성 평가 방법
• 제6장 결론
• 참고문헌
• 부록. 진동 사용성 평가 방법의 적용예