Displacement Reconstruction Using Acceleration Time History Measured by Seismic Acceleration Sensor Installed on the Center of Main Girder of Cable-stayed Bridge: Case Study on Pohang Earthquake
가속도로부터 변위를 계산 방법 중 상대적으로 사용이 간단한 변위재구성기법이 Lee et al.(2010)과 Hong et al.(2010)에 의해 제안되었다. 목표주파수는 변위재구성기법을 사용할 때 사용자가 결정해야 할 중요한 변수 중 하나로 이것을 결정하기 위해선 주파수영역 분석에 대한 경험이 필요하다. 이 논문은 지진하중을 받는 사장교에 한정된 변위재구성기법의 목표주파수 결정 방법을 제시한다. 사장교가 지진에 의해 가진될 경우 목표주파수는 유효한 모드의 고유주파수 중 가장 낮은 주파수로 결정된다. 여기서 유효한 모드라 함은 가속도의 자유도에 유의미한 영향을 주는 모드형상을 가진 모드를 의미한다. 제안된 목표주파수 결정방법의 타당성을 검증하기 위해 포항지진 발생 당시 측정된 3개 실 교량의 주경간 중앙에서 측정된 가속도와 변위 시간이력을 분석했다. 또한 제안된 방법을 포항지진 발생 당시 측정된 실교량의 주탑 상단 가속도에 적용해 계산된 변위를 분석했다.
A method of calculating dynamic displacement from measured acceleration, which is simpler to use than other displacement calculation methods, was introduced by Lee et al.(2010) and Hong et al.(2010). The target frequency is one of the important parameters that the user must decide when using the displacement reconstruction technique and it requires experience in frequency domain analysis to determine the target frequency. This paper presents a method for determining the target frequency of the displacement reconstruction technique limited to a cable-stayed bridge under earthquake loading. When a cable-stayed bridge is excited by an earthquake, the target frequency is determined as the lowest frequency among the natural frequencies of the effective mode. Here, the effective mode means a mode having a mode shape that significantly affects the degree of freedom of acceleration. In order to verify the validity of the proposed frequency determination method, we analyzed the acceleration and displacement time histories measured at the center of the main span of the three actual bridges measured at the time of the Pohang earthquake. Also, the proposed method was applied to the pylon top acceleration of an actual bridge measured at the time of the Pohang earthquake.