층강성 손상비를 이용한 전단형 건물의 손상위치 추정에 관한 연구

Abstract

구조물의 손상 추정은 동적응답신호로부터 고유주기와 모드형상을 구한 후 이를 역해석하여 손상위치와 손상정도를 파악함으로써 이루어 진다. 고유진동수의 변화량을 이용한 손상추정은 계측의 신뢰성은 높지만 전체구조물의 특성만을 알 수 있어 손상위치를 파악하는데 어려움이 있다. 반면 모드형상을 이용하여 손상을 추정할 경우 모드형상 계측에는 신뢰도가 낮아지지만 손상에 대한 공간적인 정보를 제공하여 손상위치를 파악할 수 있다. 따라서 전단형 건물의 운동방정식으로부터 직접 유도된 층강성 감소비를 손상지수로 하는 손상추정 방법을 고찰하고 이를 소형 진동대 실험을 통하여 검증하였다. 본 연구의 손상지수는 손상 전 모드형상과 강성 그리고 손상 전·후 고유진동수 차이를 알면 구할 수 있으며, 수치해석 및 소형 진동대 실험을 통하여 산출한 결과 손상 층에서 비손상층에 비하여 4-15배정도 크게 나타나 손상위치를 뚜렷하게 알 수 있었다.