그림 1-1-1. 국내 철도교각 붕괴 사례 33

그림 1-1-2. 노후 철도 교량 유지관리 흐름의 문제점 34

그림 1-1-3. 수중부 교각 세굴 35

그림 1-1-4. 시공불량에 의한 교각 손상 35

그림 2-1-1. 건설 연도별 도로교 교량현황 39

그림 2-1-2. 소천교의 손상 상태 41

그림 2-1-3. 후천교의 손상 상태 42

그림 2-1-4. 세천교의 손상 상태 43

그림 2-1-5. 이안천교의 손상 상태 43

그림 2-1-6. 중천교의 손상 상태 44

그림 2-1-7. 금강교의 손상 상태 44

그림 2-1-8. 감천철교 피해사례 47

그림 2-1-9. 영동선 철교 48

그림 2-1-10. 국도 7번 동막교 피해사례 49

그림 2-1-11. 국도 7번 물치교 피해사례 49

그림 2-1-12. 국도 38번 미로교 피해사례 50

그림 2-1-13. 국도 38번 하정1교 피해사례 50

그림 2-1-14. 국도 38번 하정2교 피해사례 50

그림 2-1-15. 국도 59번 용수교 피해사례 51

그림 2-1-16. 국도 59번 원일교 피해사례 51

그림 2-1-17. 삼척지역 오십천 미로교 임시교량 피해사례 52

그림 2-1-18. 삼척지역 오십천 고사 지역 철도 피해 52

그림 2-1-19. 낙동강 구포교 피해사례 53

그림 2-1-20. 만봉천 교량 피해사례 53

그림 2-1-21. 갈거리천교 전경 57

그림 2-1-22. 조천제2교 전경 57

그림 2-1-23. 미호천교(상) 전경 57

그림 2-1-24. 미호천교(하) 전경 58

그림 2-1-25. 백천교(상) 전경 58

그림 2-1-26. 마미포천교 전경 58

그림 2-1-27. 신대천교 전경 59

그림 2-1-28. 증약천교 전경 59

그림 2-1-29. 진평천교(상) 전경 59

그림 2-1-30. 진평천교(하) 전경 60

그림 2-1-31. 강청천교(상) 전경 60

그림 2-1-32. 강청천교(하) 전경 60

그림 2-1-33. 이원천교 전경 61

그림 2-1-34. 심천천교(상) 전경 61

그림 2-1-35. 심천천교(하) 전경 61

그림 2-1-36. 금단천교 전경 71

그림 2-1-37. 중리천교 전경 71

그림 2-1-38. 함안천교 전경 71

그림 2-1-39. 군복천교 전경 72

그림 2-1-40. 반성천교 전경 72

그림 2-1-41. 옥산천교 전경 72

그림 2-1-42. 왕전천교 전경 73

그림 2-1-43. 삼랑진천교 전경 73

그림 2-1-44. 무군천교 전경 73

그림 2-1-45. 덕곡천교 전경 74

그림 2-1-46. 조산천교 전경 80

그림 2-1-47. 기천천교 전경 80

그림 2-1-48. 영천천교 전경 80

그림 2-1-49. 모화천교 전경 81

그림 2-1-50. 입실천교 전경 81

그림 2-1-51. 활성천교 전경 81

그림 2-1-52. 괘능천교 전경 82

그림 2-1-53. 북천교 전경 82

그림 2-1-54. 형산강교 전경 82

그림 2-1-55. 사방천제2교 전경 83

그림 2-1-56. 염평천교 전경 83

그림 2-1-57. 안냉천제1교 전경 83

그림 2-1-58. 안냉천제2교 전경 84

그림 2-1-59. 달전천교 전경 84

그림 2-1-60. 교촌천교 전경 96

그림 2-1-61. 광암천교 전경 96

그림 2-1-62. 구룡천교 전경 96

그림 2-1-63. 안평천제1교 전경 97

그림 2-1-64. 안평천제2교 전경 97

그림 2-1-65. 장성천교 전경 97

그림 2-1-66. 월평천교 전경 98

그림 2-1-67. 오남천교 전경 98

그림 2-1-68. 경암천제1교 전경 98

그림 2-1-69. 소천교 전경 102

그림 2-1-70. 후천교 전경 102

그림 2-1-71. 세천교 전경 102

그림 2-1-72. 공검교 전경 103

그림 2-1-73. 제1환천교 전경 103

그림 2-1-74. 죽령천교 전경 112

그림 2-1-75. 연화천교 전경 112

그림 2-1-76. 와룡천교 전경 112

그림 2-1-77. 미천5교 전경 112

그림 2-1-78. 미천4교 전경 113

그림 2-1-79. 미천3교 전경 113

그림 2-1-80. 미천2교 전경 113

그림 2-1-81. 미천1교 전경 113

그림 2-1-82. 후죽천교 전경 114

그림 2-1-83. 남천교 전경 114

그림 2-1-84. 운곡천교 전경 114

그림 2-1-85. 대평천교 전경 114

그림 2-1-86. 이화천교 전경 115

그림 2-1-87. 금천교 전경 115

그림 2-1-88. 화전천교 전경 115

그림 2-1-89. 운산천2교 전경 115

그림 2-1-90. 운산천1교 전경 116

그림 2-1-91. 삼산천교 전경 116

그림 2-1-92. 신녕천교 전경 116

그림 2-1-93. 신덕천교 전경 116

그림 2-1-94. 호천교 전경 117

그림 2-1-95. 호당천교 전경 117

그림 2-1-96. 내성천교 전경 117

그림 2-1-97. 춘양천1교 전경 117

그림 2-1-98. 춘양천2교 전경 118

그림 2-1-99. 옥천제1교 전경 118

그림 2-1-100. 옥천제2교 전경 118

그림 2-1-101. 미곡천1교 전경 118

그림 2-1-102. 현동천1교 전경 119

그림 2-1-103. 현동천2교 전경 119

그림 2-1-104. 현동천3교 전경 119

그림 2-1-105. 비동천1교 전경 119

그림 2-1-106. 비동천2교 전경 120

그림 2-1-107. 원곡천1교 전경 120

그림 2-1-108. 원곡천2교 전경 120

그림 2-1-109. 승부천교 전경 120

그림 2-1-110. 결둔천1교 전경 121

그림 2-1-111. 결둔천2교 전경 121

그림 2-1-112. 비학천교 전경 121

그림 2-1-113. 석포천교 전경 121

그림 2-1-114. 양지천교 전경 122

그림 2-1-115. 육송천1교 전경 122

그림 2-2-1. 설계 세굴 비율에 대한 느슨한 모래 강성 프로파일의 모드 모양 125

그림 2-2-2. 계측을 실시한 교각의 제원 및 외관 126

그림 2-2-3. 교량 2P의 진동 시 속도 진폭의 경시변화 비교 126

그림 2-2-4. 수위가 다른 경우의 미동의 푸리에 스펙트럼 비교 127

그림 2-2-5. 탐색범위의 차이에 따른 고유진동수 잔차의 변동계수 127

그림 2-2-6. 해석 데이터 길이와 고유진동수 잔차의 변동계수와의 관계 128

그림 2-2-7. 파워 스펙트럼 면적비 129

그림 2-2-8. 고유진동수와 건전도 진단 지표의 관계 129

그림 2-2-9. 건전도 진단 지표의 장기계측결과 130

그림 2-2-10. 고유진동수와 건전도 진단 지표의 관계(장기계측) 130

그림 2-2-11. 교각 건전도 평가의 흐름 131

그림 2-2-12. 새로운 홍수 시 안전관리 시스템 131

그림 2-2-13. 세굴 시 고유진동수의 산출 132

그림 2-2-14. 모형 교각의 설치와 가속도계의 배치 상황 133

그림 2-2-15. 미동 측정으로부터 교각의 고유진동수를 특정하는 알고리즘 134

그림 2-2-16. B 교량의 평수 시와 증수 시 유황 134

그림 2-2-17. 거더하부수위의 변화와 고유진동수의 변화 135

그림 2-2-18. 교각 상시미동 평가 시스템 개략도 136

그림 2-2-19. 교량 하부구조 건전성 평가 시스템 개략도 136

그림 2-2-20. 원형교각 주위 흐름 및 세굴 개념도 138

그림 2-2-21. 유수에 의한 교각의 침식 예 138

그림 2-2-22. 평창 송정1교 및 동산교 유실 사고 140

그림 2-2-23. 확대기초 교각모형의 제원 141

그림 2-2-24. 모의지반 종류 및 제원 141

그림 2-2-25. 진동실험 구성도 143

그림 2-2-26. 가진 및 가속도 센서 143

그림 2-2-27. 세굴을 모의한 근입깊이 변화별 실험 순서 143

그림 2-2-28. 세굴심 증가에 따른 모드별 고유진동수의 변화 144

그림 2-2-29. 세굴심 증가에 따른 교축방향 고유진동수의 변화율 144

그림 2-2-30. 세굴심 증가에 따른 교축직각방향 고유진동수의 변화율 144

그림 2-2-31. E-SRICOS 방법 분석 결과 146

그림 2-2-32. S-SRICOS 방법 147

그림 2-2-33. 태풍 루사에 의한 도로교(국도)/철도교 피해 현황(2002년 8월) 147

그림 2-2-34. 대체 Woodrow Wilson 교에 대한 예측 세굴심(재현기간 100년) 148

그림 3-1-1. 실대형 교각의 전경 151

그림 3-1-2. 상재하중 적재 과정 152

그림 3-1-3. 데이터로거 및 임팩트해머 153

그림 3-1-4. 타격방향 및 계측방향 153

그림 3-1-5. Time - acceleration history 154

그림 3-1-6. Calculation of natural frequency 154

그림 3-1-7. Calculation of phase 155

그림 3-1-8. 1th mode of prototype abutment(Surcharge load 0 tonf) 156

그림 3-1-9. Phase difference of prototype abutment(1th mode) 156

그림 3-1-10. 2nd mode of prototype abutment(Surcharge load 0 tonf) 157

그림 3-1-11. Phase difference of prototype abutment(2nd mode) 157

그림 3-1-12. 3rd mode of prototype abutment(Surcharge load 0 tonf) 158

그림 3-1-13. Phase difference of prototype abutment(3rd mode) 158

그림 3-1-14. 4th mode of prototype abutment(Surcharge load 0 tonf) 159

그림 3-1-15. Phase difference of prototype abutment(4th mode) 159

그림 3-1-16. Numerical analysis condition of scour progression 160

그림 3-1-17. Variation of natural frequency according to scour progression 161

그림 3-1-18. Variation of natural frequency according to surcharge load(1th ~ 4th mode) 162

그림 3-2-1. 풍화토의 입도 분포 곡선 165

그림 3-2-2. 모형 교각의 정면, 후면, 측면, Y방향, Z방향 정의 166

그림 3-2-3. 측정 시스템 166

그림 3-2-4. 실내 모형 교각 실험 측정 시스템 167

그림 3-2-5. 원주형 콘크리트 공시체(100mm×200mm) 168

그림 3-2-6. 탄성파 속도 측정 169

그림 3-2-7. 뒤틀림 응답 측정시, 센서 설치 위치 및 타격 위치 170

그림 3-2-8. 근입깊이 150mm에서 시간영역 가속도계 신호 171

그림 3-2-9. 측면세굴에 따른 시간 영역 가속도계 신호 171

그림 3-2-10. 근입깊이 150mm 고정 조건에서 Y방향 및 Z방향 타격 172

그림 3-2-11. 모형 교각의 폭 변화 173

그림 3-2-12. 폭변화에 따른 Y방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프 174

그림 3-2-13. 폭변화에 따른 Z방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프 175

그림 3-2-14. 폭 변화에 따른 Y방향 및 Z방향 공진주파수 변화 그래프 176

그림 3-2-15. 모형 교각의 길이 변화 177

그림 3-2-16. 길이변화에 따른 Y방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프 178

그림 3-2-17. 길이변화에 따른 Z방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프 179

그림 3-2-18. 길이변화에 따른 Y방향 및 Z방향 공진주파수 변화 그래프 180

그림 3-2-19. 모형 교각의 높이 변화 181

그림 3-2-20. 높이변화에 따른 Y방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프 182

그림 3-2-21. 높이변화에 따른 Z방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프 183

그림 3-2-22. 높이변화에 따른 Y방향 및 Z방향 공진주파수 변화 그래프 184

그림 3-2-23. 형상비 변화에 따른 Y방향 정규화된 공진주파수 변화 그래프 185

그림 3-2-24. 형상비 변화에 따른 Z방향 정규화된 공진주파수 변화 그래프 185

그림 3-2-25. 돌출높이 300mm 고정 조건에서 근입깊이 변화 187

그림 3-2-26. 표준교각의 근입깊이 변화 188

그림 3-2-27. 근입깊이에 따른 Y방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프 189

그림 3-2-28. 근입깊이에 따른 Z방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프 190

그림 3-2-29. 근입깊이에 따른 Y방향 및 Z방향 공진주파수 변화 그래프 191

그림 3-2-30. 근입깊이에 따른 Y방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프(표준교각) 193

그림 3-2-31. 근입깊이에 따른 Z방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프(표준교각) 194

그림 3-2-32. 근입깊이에 따른 Y방향 및 Z방향 공진주파수 변화 그래프(표준교각) 195

그림 3-2-33. 표준교각에서 측면세굴 196

그림 3-2-34. 표준교각에서 바닥세굴 196

그림 3-2-35. 파워 반감 대역폭 197

그림 3-2-36. 측면세굴에 따른 Y방향 신호의 시간영역 및 주파수영역, 모빌리티, Q값 그래프(표준교각) 199

그림 3-2-37. 측면세굴에 따른 Z방향 신호의 시간영역 및 주파수영역, 모빌리티, Q값 그래프(표준교각) 200

그림 3-2-38. 측면세굴에 따른 Y방향 및 Z방향 공진주파수 변화 그래프(표준교각) 201

그림 3-2-39. 측면세굴에 따른 Y방향 및 Z방향 모빌리티 변화 그래프(표준교각) 201

그림 3-2-40. 측면세굴에 따른 Z방향 Q값 변화 그래프(표준교각) 202

그림 3-2-41. 바닥세굴에 따른 Y방향 신호의 시간영역 및 주파수영역, 모빌리티, Q값 그래프(표준교각) 204

그림 3-2-42. 바닥세굴에 따른 Z방향 신호의 시간영역 및 주파수영역, 모빌리티, Q값 그래프(표준교각) 205

그림 3-2-43. 바닥세굴에 따른 Y방향 및 Z방향 공진주파수 변화 그래프(표준교각) 206

그림 3-2-44. 바닥세굴에 따른 Y방향 및 Z방향 모빌리티 변화 그래프(표준교각) 206

그림 3-2-45. 바닥세굴에 따른 Z방향 Q값 변화 그래프(표준교각) 207

그림 3-2-46. 뒤틀림 응답 측정시, 센서 설치 위치 및 타격 위치 208

그림 3-2-47. 풍화토 지반과 건조된 모래지반 208

그림 3-2-48. 표준교각의 근입깊이 변화(풍화토) 209

그림 3-2-49. 표준교각의 측면세굴(풍화토) 210

그림 3-2-50. 표준교각의 바닥세굴(풍화토) 210

그림 3-2-51. 측면세굴에 따른 시간 영역 가속도계 신호(풍화토) 212

그림 3-2-52. 근입깊이에 따른 Y방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프(풍화토) 213

그림 3-2-53. 근입깊이에 따른 Z방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프(풍화토) 214

그림 3-2-54. 근입깊이에 따른 Y방향 및 Z방향 공진주파수 변화 그래프(풍화토) 215

그림 3-2-55. 측면세굴에 따른 Y방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프(풍화토) 216

그림 3-2-56. 측면세굴에 따른 Z방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프(풍화토) 217

그림 3-2-57. 측면세굴에 따른 Y방향 및 Z방향 공진주파수 변화 그래프(풍화토) 218

그림 3-2-58. 바닥세굴에 따른 Y방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프(풍화토) 219

그림 3-2-59. 바닥세굴에 따른 Z방향 신호의 시간영역 및 주파수영역 그래프(풍화토) 220

그림 3-2-60. 바닥세굴에 따른 Y방향 및 Z방향 공진주파수 변화 그래프(풍화토) 221

그림 3-2-61. 타격 방향에 따른 3축 가속도계 진동 신호(W30 모형 교각) 222

그림 3-2-62. 모형 교각의 폭 변화 223

그림 3-2-63. 모형 교각의 폭 변화에 따른 타격 조건별 유도된 진동 모드 그래프 223

그림 3-2-64. 모형 교각의 두께 변화 224

그림 3-2-65. 모형 교각의 두께 변화에 따른 타격 조건별 유도된 진동 모드 그래프 224

그림 3-2-66. 모형 교각의 높이 변화 225

그림 3-2-67. 모형 교각의 높이 변화에 따른 타격 조건별 유도된 진동 모드 그래프 225

그림 3-2-68. 모형 교각의 형상 변화에 따른 Y방향 굽힘 모드 그래프 225

그림 3-2-69. 모형 교각의 형상 변화에 따른 Z방향 굽힘 모드 그래프 226

그림 3-2-70. 모형 교각의 형상 변화에 따른 비틀림 모드 그래프 227

그림 3-2-71. 실내 축소모형 교각 제원 230

그림 3-2-72. 실내 축소모형 교각 전경 230

그림 3-2-73. 교각 높이 500 mm 실험과정 231

그림 3-2-74. 교각 높이 600 mm 실험과정 231

그림 3-2-75. 교각 높이 800 mm 실험과정 232

그림 3-2-76. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 0mm) 233

그림 3-2-77. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 50mm) 233

그림 3-2-78. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 100mm) 233

그림 3-2-79. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 150mm) 234

그림 3-2-80. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 200mm) 234

그림 3-2-81. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 250mm) 234

그림 3-2-82. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 300mm) 234

그림 3-2-83. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 350mm) 235

그림 3-2-84. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 50mm) 235

그림 3-2-85. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 100mm) 235

그림 3-2-86. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 150mm) 235

그림 3-2-87. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 200mm) 236

그림 3-2-88. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 250mm) 236

그림 3-2-89. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 0mm) 237

그림 3-2-90. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 50mm) 237

그림 3-2-91. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 100mm) 237

그림 3-2-92. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 150mm) 238

그림 3-2-93. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 200mm) 238

그림 3-2-94. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 250mm) 238

그림 3-2-95. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 300mm) 238

그림 3-2-96. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 350mm) 239

그림 3-2-97. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 50mm) 239

그림 3-2-98. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 100mm) 239

그림 3-2-99. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 150mm) 239

그림 3-2-100. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 200mm) 240

그림 3-2-101. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 250mm) 240

그림 3-2-102. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 0mm) 241

그림 3-2-103. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 50mm) 241

그림 3-2-104. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 100mm) 241

그림 3-2-105. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 150mm) 242

그림 3-2-106. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 200mm) 242

그림 3-2-107. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 250mm) 242

그림 3-2-108. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 300mm) 242

그림 3-2-109. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(측면 세굴 350mm) 243

그림 3-2-110. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 50mm) 243

그림 3-2-111. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 100mm) 243

그림 3-2-112. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 150mm) 243

그림 3-2-113. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 200mm) 244

그림 3-2-114. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 250mm) 244

그림 3-2-115. 세굴에 따른 고유진동수 및 위상차(바닥 세굴 300mm) 244

그림 3-2-117. 교각 높이별 세굴에 따른 고유진동수 246

그림 3-2-118. 교각 높이별 세굴에 따른 고유진동수 비교 246

그림 3-3-1. 타격 실험 사진 248

그림 3-3-2. 김천과선교 종단면도 249

그림 3-3-3. 교각 4,5 일반도 249

그림 3-3-4. 김천 과선교 시추 위치도 249

그림 3-3-5. 김천 과선교 시추 단면도 250

그림 3-3-6. 김천과선교 실험 과정 251

그림 3-3-7. 김천과선교 교각별 고유진동수 252

그림 3-3-8. 실험 교각 단면도 및 센서 위치도 254

그림 3-3-9. 철도 교량 P2 교각 1차 모드 255

그림 3-3-10. 철도 교량 P3 교각 1차 모드 255

그림 3-3-11. 철도 교량 P4 교각 1차 모드 256

그림 3-3-12. 철도 교량 P5 교각 1차 모드 256

그림 3-3-13. 철도 교량 P6 교각 1차 모드 257

그림 3-3-14. 철도 교량 P7 교각 1차 모드 257

그림 3-3-15. 철도 교량 P8 교각 1차 모드 258

그림 3-3-16. 철도 교량 P9 교각 1차 모드 258

그림 3-3-17. 차탄교 실험 과정 260

그림 3-3-18. 차탄교 교각별 고유진동수 261

그림 3-3-19. 화서교 실험과정 262

그림 3-3-20. 화서교 교각별 고유진동수 263

그림 3-3-22. 교각 충격진동실험 264

그림 3-3-23. 교각 고유진동수 분석결과 265

그림 3-3-24. 교각 충격진동실험 현황 266

그림 3-3-25. 교각 고유진동수 분석결과 267

그림 3-3-26. 교각 충격진동실험 현황 268

그림 3-3-27. 교각 고유진동수 분석결과 269

그림 3-3-28. 교각 충격진동실험 현황 270

그림 3-3-29. 교각 고유진동수 분석결과 271

그림 3-3-30. 교각 충격진동실험 현황 272

그림 3-3-31. 교각 고유진동수 분석결과 273

그림 3-3-32. 교각 충격진동실험 현황 274

그림 3-3-33. 교각 고유진동수 분석결과 275

그림 3-3-34. 교각 충격진동실험 현황 276

그림 3-3-35. 교각 고유진동수 분석결과 277

그림 3-3-36. 교각 충격진동실험 278

그림 3-3-37. 교각 고유진동수 분석결과 279

그림 3-3-38. 교각 Mode Shape 분석결과 280

그림 3-3-39. 교각 충격진동실험 현황 281

그림 3-3-40. 교각 고유진동수 분석결과 282

그림 3-3-41. 교각 Mode Shape 분석결과 283

그림 3-3-42. 교각 충격진동실험 현황 284

그림 3-3-43. 교각 고유진동수 분석결과 285

그림 3-3-44. 교각 Mode Shape 분석결과 286

그림 3-3-45. 교각 충격진동실험 현황 287

그림 3-3-46. 교각 고유진동수 분석결과 288

그림 3-3-47. 교각 Mode Shape 분석결과 289

그림 3-3-48. 교각 충격진동실험 현황 290

그림 3-3-49. 교각 고유진동수 분석결과 291

그림 3-3-50. 교각 Mode Shape 분석결과 292

그림 3-3-51. 교각 충격진동실험 현황 293

그림 3-3-52. 교각 고유진동수 분석결과 294

그림 3-3-53. 교각 Mode Shape 분석결과 296

그림 3-3-54. 교각 충격진동실험 현황 297

그림 3-3-55. 교각 고유진동수 분석결과 298

그림 3-3-56. 교각 Mode Shape 분석결과 299

그림 3-3-57. 교각 충격진동실험 현황 300

그림 3-3-58. 교각 고유진동수 분석결과 301

그림 3-3-59. 교각 Mode Shape 분석결과 302

그림 3-3-60. 교각 충격진동실험 현황 303

그림 3-3-61. 교각 고유진동수 분석결과 304

그림 3-3-62. 교각 Mode Shape 분석결과 305

그림 3-3-63. 교각 충격진동실험 현황 306

그림 3-3-64. 교각 고유진동수 분석결과 307

그림 3-3-65. 교각 Mode Shape 분석결과 308

그림 3-3-66. 교각 충격진동실험 현황 309

그림 3-3-67. 교각 고유진동수 분석결과 310

그림 3-3-68. 교각 Mode Shape 분석결과 311

그림 3-3-70. 교각 고유진동수 분석결과 313

그림 3-3-71. 교각 Mode Shape 분석결과 315

그림 3-3-72. 교각 충격진동실험 현황 316

그림 3-3-73. 교각 고유진동수 분석결과 317

그림 3-3-74. 교각 Mode Shape 분석결과 318

그림 3-3-75. 교각 충격진동실험 현황 319

그림 3-3-76. 교각 고유진동수 분석결과 320

그림 3-3-77. 교각 Mode Shape 분석결과 321

그림 3-3-78. 교각 충격진동실험 현황 322

그림 3-3-79. 교각 고유진동수 분석결과 323

그림 3-3-80. 교각 Mode Shape 분석결과 324

그림 3-3-81. 교량 현황 325

그림 3-3-82. 주요 외관상태 조사항목 327

그림 3-3-83. 외관조사 결과 329

그림 3-3-84. 콘크리트 압축강도 시험광경 330

그림 3-3-85. 콘크리트 압축강도시험 결과 331

그림 3-3-86. 무게추를 이용한 교축 및 교축직각방향 가진실험 333

그림 3-3-87. 가진기 및 임팩트해머를 이용한 교축직각방향 가진실험 333

그림 3-3-88. 무게추를 이용한 교각의 비틀림 실험 334

그림 3-3-89. 교각 충격진동실험 결과 일례 334

그림 3-3-90. 교각 충격진동실험 현황 335

그림 3-3-91. 실험데이터 분석방법 336

그림 3-3-92. 횡방향 무게추 가진실험 결과 일례 337

그림 3-3-93. 횡방향 가진기 가진실험 결과 일례 338

그림 3-3-94. 횡방향 임팩트해머 가진실험 결과 일례 339

그림 3-3-95. 종방향 무게추 가진실험 결과 일례 340

그림 3-3-96. 비틀림 무게추 가진실험 결과 일례 341

그림 3-3-97. 교각 세굴실험 터파기 현황 342

그림 3-3-98. 교각 세굴실험 현황 343

그림 3-3-99. 교각 횡방향 무게추 가진 세굴실험 결과 일례 344

그림 3-3-100. 교각 횡방향 가진기 가진 세굴실험 결과 일례 345

그림 3-3-101. 교각 횡방향 임팩트해머 가진 세굴실험 결과 일례 346

그림 3-3-102. 교각 종방향 무게추 가진 세굴실험 결과 일례 347

그림 3-3-103. 교각 비틀림 무게추 가진 세굴실험 결과 일례 348

그림 3-3-104. 평판재하시험 절차 354

그림 3-3-105. 평판재하시험 결과 지지력과 침하량 관계 355

그림 3-3-106. 평판재하시험 현장 355

그림 3-3-107. 탄성파 시험 결과 356

그림 3-3-108. 슈미트 해머 시험 방법 및 결과 도출 356

그림 3-3-109. 충격하중 실험 계획 및 방법 358

그림 3-3-110. 교각 세굴 모사 계획 358

그림 3-3-111. 교각 파괴실험 계획 359

그림 3-3-112. 교각 파괴실험 결과 도출 359

그림 3-3-113. 세굴모사를 위한 포크레인 계획 359

그림 3-3-114. 청량천교 제원 360

그림 3-3-115. 청량천교 전경 360

그림 3-3-116. 실험에 사용된 장비 361

그림 3-3-117. 지반 세굴 모사 전경 361

그림 3-3-118. 타격 방향 및 계측방향에 대한 개념도 362

그림 3-3-119. 모드차수 분석 363

그림 3-3-120. 고유진동수 분석 방법 364

그림 3-3-121. 교축방향 충격진동 하중실험 결과 365

그림 3-3-122. 교축직각방향 충격진동 하중실험 결과 365

그림 3-3-123. 교축(외측)방향 충격진동 하중실험 결과 366

그림 3-3-124. 현장 조건별 1차 모드 고유진동수 367

그림 3-3-125. 현장 조건별 2차 모드 고유진동수 368

그림 3-3-126. 현장 조건별 3차 모드 고유진동수 369

그림 3-3-127. 상재하중에 따른 정규화된 고유진동수(1차 모드 ~ 3차 모드) 370

그림 3-3-128. 세굴 영향에 따른 모드차수별 정규화된 고유진동수(1차 모드 ~ 3차 모드) 370

그림 3-3-129. 기존 충격진동시험법 372

그림 3-3-130. 충격하중 타격기 373

그림 3-3-131. 충격하중 타격기를 통한 계측 시스템 373

그림 3-3-132. 충격하중 타격기의 구성요소 374

그림 3-3-133. 충격하중 타격기 설계도면 375

그림 3-3-134. 충격하중 타격기의 각부명칭-1 376

그림 3-3-135. 충격하중 타격기의 각부명칭-2 376

그림 3-3-136. 충격하중 타격기의 각부명칭-3 377

그림 3-4-1. 머신러닝 데이터 생성을 위한 교각 형상(기하형상 및 구속조건 변화 예) 380

그림 3-4-2. 교각 데이터 라틴 하이퍼큐브 샘플링(데이터 1,000 개) 380

그림 3-4-3. 데이터 1번 타격 해석에 의한 응답 FFT 분석 381

그림 3-4-4. FFT 해석 결과 반영을 통한 머신러닝 데이터 구축(데이터 1,000 개) 381

그림 3-4-5. 모형 교각 형상 383

그림 3-4-6. 모형 교각 구조해석 모델 383

그림 3-4-7. 모형 교각 모드 형상 385

그림 3-4-8. 모형 교각 타격 해석 케이스 387

그림 3-4-9. 모형 교각 타격 가속도 신호의 FFT 해석 390

그림 3-4-10. 모형 교각 타격 가속도 신호의 FFT 해석(60% 지지 가상조건) 392

그림 3-4-11. Abaqus를 이용한 에폭시층 모델링 393

그림 3-4-12. 모형 교각의 각 모드별 형상 394

그림 3-4-13. 폭 변화에 따른 모드별 고유진동수 그래프 396

그림 3-4-14. 두께 변화에 따른 모드별 고유진동수 그래프 397

그림 3-4-15. 높이 변화에 따른 모드별 고유진동수 그래프 398

그림 3-4-16. Abaqus를 이용한 스프링 모델링 399

그림 3-4-17. 연직방향 스프링 강성에 따른 모드별 고유진동수 그래프 400

그림 3-4-18. 수평방향 스프링 강성에 따른 모드별 고유진동수 그래프 401

그림 3-4-19. 스프링 강성에 따른 모드별 고유진동수 그래프 402

그림 3-4-20. 폭 변화에 따른 모드별 고유진동수 그래프(스프링 모델) 404

그림 3-4-21. 두께 변화에 따른 모드별 고유진동수 그래프(스프링 모델) 405

그림 3-4-22. 높이 변화에 따른 모드별 고유진동수 그래프(스프링 모델) 406

그림 3-4-23. Abaqus를 이용한 암반 탈락 모델링 407

그림 3-4-24. 바닥 세굴에 따른 모드별 고유진동수 그래프(폭 변화) 409

그림 3-4-25. 바닥 세굴에 따른 모드별 고유진동수 그래프(두께 변화) 410

그림 3-4-26. 바닥 세굴에 따른 모드별 고유진동수 그래프(높이 변화) 411

그림 3-4-27. Abaqus를 이용한 해머 타격에 대한 시간영역 해석 모델링 412

그림 3-4-28. 입력 하중에 대한 피팅 그래프 413

그림 3-4-29. 댐핑에 따른 Y방향 굽힘 모드의 시간영역 신호 414

그림 3-4-30. 댐핑에 따른 Z방향 굽힘 모드의 시간영역 신호 414

그림 3-4-31. 비틀림 모드의 시간영역 신호 415

그림 3-4-32. 모래지반 위 축소모형 실험체의 세굴 실험 개념도 418

그림 3-4-33. 축소 모형교각 수치모델링 419

그림 3-4-34. 하부 세굴깊이 별 고유진동수 실험값을 나타내는 수치모델의 경계면 강성 조합 등고 선도 420

그림 3-4-35. 교각 크기 및 지지비율 샘플링(데이터 2,000 조합) 421

그림 3-4-36. 실규모 교각에 대한 머신러닝 데이터셋 구축(데이터셋 2,000 개) 422

그림 3-5-1. 머신러닝 데이터 생성을 위한 모형 교각 형상 439

그림 3-5-2. 교각 크기 및 지지비율 샘플링(데이터 2,000 조합) 440

그림 3-5-3. 실규모 교각에 대한 머신러닝 데이터 구축(데이터 2,000 개) 441

그림 3-6-1. 입력과 출력 node로 나타낸 로지스틱 회귀 446

그림 3-6-2. 은닉층이 하나인 다층 퍼셉트론 447

그림 3-6-3. 하이퍼볼릭 탄젠트 활성화 함수와 렐루 활성화 함수 447

그림 3-6-4. 교각 수치해석 모델링 448

그림 3-6-5. 데이터 스케일 조정 449

그림 3-6-6. 학습데이터 452

그림 3-6-7. 출력데이터의 학습과 평가 데이터 분포(seed＝123) 452

그림 3-6-8. 학습데이터 454

그림 3-6-9. 학습데이터 456

그림 3-6-10. 학습데이터 458

그림 3-7-1. 실험 데이터베이스 ERD(Entity Relationship Diagram) 459

그림 3-7-2. MongoDB 설치과정 464

그림 3-7-3. MongoDB 설치결과 465

그림 3-7-4. 취합작업 결과 466

그림 3-7-5. 원본데이터 467

그림 3-7-6. 원본데이터와 분석결과 시각화 467

그림 3-7-7. 시스템 구성 468

그림 3-7-8. 시스템 구조 469

그림 3-7-9. 로그인 화면 471

그림 3-7-10. 메인화면 472

그림 3-7-11. 리스트 정보 473

그림 3-7-12. 상세정보 조회 474

그림 3-7-13. 고유진동수 상세조회 475

그림 3-7-14. 위험평가 리스트 476

그림 3-7-15. 교각정보 리스트 477

그림 3-7-16. 교량정보 검색 팝업창 478

그림 3-7-17. 교량정보 상세등록 479

그림 3-7-18. 교량정보 상세조회 480

그림 3-7-19. 모바일 로그인화면 482

그림 3-7-20. 모바일 메인화면 483

그림 3-7-21. 교각정보 모바일화면 485

그림 3-7-22. 상세정보 조회 모바일화면 486

그림 3-7-23. 데이터 상세조회 모바일 화면 487

그림 3-7-24. 위험평가 리스트 조회 모바일화면 488

그림 3-7-25. 교량정보 리스트 조회 모바일화면 489

그림 3-7-26. 교량정보 검색 팝업창 모바일화면 489

그림 3-7-27. 교량정보 신규 등록 모바일화면 490

그림 3-7-28. 교량정보 상세조회 모바일화면 491

그림 3-7-29. 시스템 인터페이스 설계 492

그림 3-7-30. 교각붕괴 스토리보드-1 493

그림 3-7-31. 교각붕괴 스토리보드-2 494

그림 3-7-32. 집중호우 이미지컷 494

그림 3-7-33. 세굴현상 이미지컷 495

그림 3-7-34. 진단평가의 어려움 이미지컷 495

그림 3-7-35. CPM 기반 교각붕괴 진단시스템 이미지컷 496

그림 4-1-1. 개발기술의 구성 499

그림 4-1-2. 기술준비수준 499