강구조물 유지관리를 위한 정밀 손상탐색 기술에 관한 연구
- Issued Date
- 2024
- Abstract
- Research on precise damage detection technology for steel structure maintenance Yang JaeYoung Advisor : Prof. Choi, Jae Hyouk, Ph.D Department of Architectural Engineering, Graduate School of Chosun University As social infrastructure built during the high growth period (60s and 70s) continues to deteriorate, an effective maintenance system is needed. In orde r to effectively detect damage to aged steel structures, we are reviewing te chnology to precisely detect the degree of damage by attaching contact/non-c ontact damage detection sensors to members expected to be damaged and conduc ting repeated load tests. To confirm damage detection technology for steel s tructures, contact and non-contact damage detection technologies for existin g steel structures were reviewed, and steel loading of pipe rack structures was tested using ARAMIS damage detection equipment using DIC (Digital Image Correlation) technology. Damage detection technology. Through this, the prec ision of the damage detection equipment and its applicability for detecting damage to steel structures are evaluated. As a contact damage detection tech nology, we plan to conduct an experiment on the hardness-plastic strain corr elation through forged steel and cyclic load tests to confirm the hardness v alue according to the plastic strain of the steel and evaluate the correlati on between the two. ARAMIS equipment evaluation using DIC technology and dam age detection technology through hardness-plastic strain correlation are loc al damage detection technologies for steel structures. However, due to the n ature of pipe rack structures, they are large-scale structures, so research on damage detection technology for large-scale structures is also necessary. Therefore, for damage assessment of large-scale structures, damage detection equipment is evaluated through steel load testing using an optical fiber dis tributed sound/vibration sensor (Distributed Strain Sensor) capable of detec ting damage over 50 km.
- Alternative Title
- Research on precise damage detection technology for steel structure maintenance
- Alternative Author(s)
- YANG JAEYOUNG
- Affiliation
- 조선대학교 일반대학원
- Department
- 일반대학원 건축공학과
- Advisor
- 최재혁
- Awarded Date
- 2024-02
- Table Of Contents
- 1. 서 론1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목적 및 내용 2
1.3 논문의 구성 7
2. 기존 연구 동향 9
2.1 개요 9
2.2 기존 시설물 재래식 안전진단 방법 9
2.2.1 고력볼트 접합 검사 9
2.2.1.1 고력볼트 육안에 의한 외관 조사 방법 10
2.2.2 용접 결함 10
2.2.3 용접 접합 검사 12
2.2.3.1 파괴시험 12
2.2.3.2 비파괴시험 13
2.2.3.3 비파괴검사 방법 13
2.3 파이프랙 안전점검 매뉴얼 조사 및 분석 16
2.3.1 관리 일반 16
2.3.1.1 적용 범위 16
2.3.2 안전점검의 내용 및 범위 17
2.3.3 안전점검 기기 및 종류 18
2.3.4 안전점검의 진행 및 방법 20
2.3.5 정밀안전점검의 흐름도 21
2.4 국내·외 강구조물 안전성 확보 산업동향 22
2.4.1 시장동향 22
2.4.2 기술동향 23
3. 강재의 접촉/비접촉식 정밀 손상탐색 기술 27
3.1 강재의 접촉식 손상검출 기술 27
3.1.1 디지털 안전용 광섬유 센서 27
3.1.1.1 광섬유 센서의 분류 및 측정 방법 28
3.1.1.2 기존 센서 기술과의 차별성 29
3.1.1.3 광섬유 센서 측정 장비 30
3.1.2 광섬유 센서 기존 연구 동향 31
3.1.2.1 Fiber Optic Sensor에 의한 강구조시험체의 정적/동적 기둥 축변형 계측 31
3.1.2.1.1 결과 고찰 33
3.1.2.2 광섬유 브래그 격자 센서(Fiber Bragg Grating)를 이용한 복합재 구조물의 변형 34
3.2 강재의 비접촉식(비파괴) 손상검출 기술 38
3.2.1 DIC (Digital Image Correlation) 기법 38
3.2.2 ESPI (Electrinic Speckle Pattern Interferometry 39
3.2.2.1 ESPI의 원리 39
4. DIC 기법을 활용한 ARAMIS 검출 장비 실험 41
4.1 DIC 기술을 활용한 ARAMIS 장비 측정 41
4.2 가력 및 측정 방법 43
4.3 실험 결과 44
4.3.1 변위 측정 결과 44
5. 압연 강재의 경도·소성 변형률 상관관계 검사법54
5.1 강재 경도·소성 변형률에 관한 연구 54
5.1.1 경도·소성 변형률 관계 54
5.2 강재 경도·소성 변형률에 관계의 실험적 연구 55
5.2.1 경도·소성 변형률 관계 55
5.2.1.1 실험목적 및 구성 55
5.2.1.2 실험체 상세 및 일람 55
5.2.2 실험장치 및 계측 56
5.2.2.1 실험체 상세 및 일람 56
5.2.2.2 가력 및 계측 계획 56
5.2.2.3 경도 시험편 위치 57
5.2.2.4 표면 거칠기 효과 58
5.3 실험 결과 60
5.3.1 하중-변위 곡선 60
5.3.2 소성 변형률에 따른 경도 상관관계 60
5.3.3 실험체 변형형상 61
6. 디지털 안전용 광섬유 센서 측정 실험 62
6.1 디지털 안전용 광섬유 센서 측정 62
6.1.1 실험목적 및 구성 62
6.1.2 실험체 상세 및 일람 63
6.1.3 실험장치 및 계측 63
6.1.3.1 실험체 상세 및 일람 63
6.1.3.2 가력 및 계측 계획 64
6.1.3.3 광섬유센서 부착 위치 67
6.1.4 반복가력재하 결과 고찰 68
6.1.4.1 하중-변위 곡선 68
6.1.4.2 DSS 광섬유 센서 측정 결과 69
6.1.4.3 DAS 광섬유 센서 측정 결과 73
6.1.5 단조가력재하 결과 고찰 75
6.1.5.1 DSS 광섬유 센서 측정 결과 75
6.1.5.2 DAS 광섬유 센서 측정 결과 80
7. 파이프랙 구조물 구조검토해석82
7.1 대상 구조물 82
7.2 구조물 도면 83
7.3 적용하중 84
7.3.1 Pipe Load 84
7.3.1.1 Operating Load 84
7.3.1.2 Friction Load 84
7.3.1.3 구간별 Operating Load, Friction Load 85
7.3.2 Wind Load 87
7.3.2.1 Pipe Wind Load 적용값 89
7.3.3 Seismic Load 91
7.4 구조 검토 결과 93
7.4.1 구조검토 결과 93
7.4.2 부재 응력 검토 결과 93
7.4.3 변위 검토 결과 94
7.4.4 구조검토 결과 95
7.4.5 보강안 95
7.4.6 구조 안전성 검토 DATA 96
7.4.7 종합결론 101
7.5 구조 검토를 통해 손상탐색 부위 예측 101
8. 결론 103
- Degree
- Master
- Publisher
- 조선대학교 대학원
- Citation
- 양재영. (2024). 강구조물 유지관리를 위한 정밀 손상탐색 기술에 관한 연구.
- Type
- Dissertation
- URI
- https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/17982
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000720083
- Appears in Collections:
- General Graduate School > 3. Theses(Master)
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