Displacement response of structure is valuable information for monitoring an structure integrity. However, measuring the displacement response is difficult than other structure responses, such as acceleration, strain, and angle. So, previous researches have focused on displacement estimation technique using measured acceleration. The displacement estimation methods also have weakness that filtering noise of measured data is so complicate. The estimated displacement might be diverged because of the measuring noise. Because of these reasons, this study focused on rotation angle. This study developed a algorithm for estimating displacement and structure deformed shape using rotation angle.

본 연구에서는 연직하중을 받는 평면 케이블의 처짐 형상을 결정하는 기법을 제안하였다. 케이블의 일반정리에 의하여 케이블의 처짐 형상을 구하는 경우 임의의 한 점에서 처짐이 기지값으로 주어져야 하지만, 본 연구에서는 이러한 처짐값이 주어지지 않는 일반적인 경우에 대하여 케이블의 정리와 기하학적 적합조건식을 토대로 케이블의 처짐 형상을 반복계산에 의해 결정하는 기법을 제시하였다. 또한, 본 기법은 케이블의 신장을 고려하는 경우에도 적용이 가능하도록 확장하였다. 본 연구의 기법으로 케이블의 신장이 발생하지 않는 경우에 대한 해석과 신장이 발생하는 경우에 대한 실내 모형실험 및 해석을 수행한 결과 제안한 기법이 타당한 것으로 판명되었다.

The structural deformed shape is important information to structural analysis. SFSM-LS algorithm, the economic and effective estimation method for the structural deformation shapes with limited displacement measuring points is developed(Choi, 2003). In this study, structure internal forces are estimated by using structural deformed shape.

노후화 된 구조물이 증가하고 장대교량, 초고층 빌딩과 같이 고성능, 고부가가치의 구조물이 증가함에 따라 이에 대한 구조물의 유지관리의 중요성이 점차 증가하고 있다. 구조물의 유지관리를 위해 구조물의 가속도, 변위, 변형률, 응력 등의 거동을 계측하기 위한 다양한 계측 기술이 적용되고 있다. 여러 거동 데이터 중 구조 건전도 평가를 위한 변위 계측에 대한 중요성은 많은 연구자들에 의해 강조되고 있지만, 구조물의 변위를 계측하는 것은 다른 거동 데이터의 계측에 비해 현재 많은 비용이 소모되고 있으며, 계측 또한 용이하지 않다. 이와 같은 이유로 실제 구조물에서는 변위 계측 개소에 제약이 있기 때문에 계측된 변위만을 이용한 구조물의 형상 관리에는 한계가 있다. 이런 한계를 극복하고자 본 연구에서는 운영 중인 구조물에서의 최소 계측 개소의 변위를 이용하여 변위 계측 지점 외 변위를 추정함으로써 구조물의 전체 형상을 추정하는 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘을 이용하여 많은 연구자들이 구조물 형상 추정을 위해 사용한 보간법과 형상 추정 정밀도 비교 연구를 통해 보간법보다 적은 계측 개소의 변위 데이터로 정밀한 형상을 안정적으로 추정하였다. 또한 2경간 연속교, 2경간 트러스교 수치해석 모델을 대상으로 대표 휨모드 형상을 선정하여 변위 계측 개소와 알고리즘의 기저형상 함수에 따른 형상 추정 정밀도 분석 연구를 수행하였다.