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Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2006;6(3):9-16.
Published online September 30, 2006.
LGFOS를 이용한 보-기둥 부재의 부재력 계측 기법 개발
박효선, 백재민, 이홍민
Stress Measuring Method for Beam-Column Members with Long Gauge Fiber Optic Sensors
Hyo-Seon Park, Jae-Min Baek, Hong-Min Lee
Abstract
In structural health monitoring, the safety of structural members are assessed by the level of stress measured by various strain sensors based on different sensing mechanisms. Since most existing strain sensors used for health monitoring system can cover a relatively small range of structural members, it is very difficult to measure the maximum value of the member subjected to varying amount and types of loads with those point sensors. The reliability of assessed safety of a member may be improved by increasing the number of sensors. It may not be also realistic to increase the number of sensors to overcome these drawbacks. In this paper, a stress measuring method for beam-column members is developed by estimating the maximum stress based on the average strains obtained from long gauge sensor. The average strain from long gage fiber optic sensor is transformed into the maximum strain by multiplication of the modification factor derived in this research.
Key Words: Health monitoring; safety evaluation; average strain; long gauge fiber optic sensor
요지
기존 대부분의 구조물 건전도 모니터링 시스템에서는 제한적인 위치와 범위에서의 변형률 계측이 가능한 국부 변형률 센서를 이용하여 구조물 또는 구조 부재의 부재력을 계측하고 이에 기반하여 구조 안전성을 평가하고 있다. 그러나 실 구조물의 부재력 계측을 통한 안전성 평가는 하중의 크기 및 분포에 대한 불확실성 등의 다양한 이유로 부재 내 최대응력 작용점을 정확하게 파악하기 어렵다. 이러한 경우 구조물의 사이즈에 비하여 센서의 길이가 미소한 국부 변형률 센서를 이용한 안전성 평가의 적절성은 센서의 위치 및 개수에 좌우되는 한계를 가지게 된다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 센서의 수를 증가시키면 처리해야하는 데이터의 양과 비용이 증가하게 되므로 현실적인 적용성에 문제점을 가지게 된다. 그러므로 본 연구에서는 이러한 한계와 문제점을 극복할 수 있는 대안으로 장대광변형센서에 의한 평균변형률을 이용한 보-기둥의 부재력 계측 기법을 제시하였다.
핵심용어: 안전성 평가; 평균변형률; 장대광변형센서
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