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자료유형
학술저널
저자정보
Koo, Ki-Young (Department of Civil & Environmental Engineering, KAIST) Lee, Jong-Jae (Civil & Environmental Engineering, Sejong University) Yun, Chung-Bang (Department of Civil & Environmental Engineering, KAIST) Kim, Jeong-Tae (Department of Ocean Engineering, Pukyong National University)
저널정보
테크노프레스 Smart structures and systems Smart structures and systems 제4권 제5호
발행연도
2008.1
수록면
605 - 628 (24page)

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In bridge structures, damage may induce an additional deflection which may naturally contain essential information about the damage. However, inverse mapping from the damage-induced deflection to the actual damage location and severity is generally complex, particularly for statically indeterminate systems. In this paper, a new load concept, called the positive-bending-inspection-load (PBIL) is proposed to construct a simple inverse mapping from the damage-induced deflection to the actual damage location. A PBIL for an inspection region is defined as a load or a system of loads which guarantees the bending moment to be positive in the inspection region. From the theoretical investigations, it was proven that the damage-induced chord-wise deflection (DI-CD) has the maximum value with the abrupt change in its slope at the damage location under a PBIL. Hence, a novel damage localization method is proposed based on the DI-CD under a PBIL. The procedure may be summarized as: (1) identification of the modal flexibility matrices from acceleration measurements, (2) design for a PBIL for an inspection region of interest in a structure, (3) calculation of the chord-wise deflections for the PBIL using the modal flexibility matrices, and (4) damage localization by finding the location with the maximum DI-CD with the abrupt change in its slope within the inspection region. Procedures from (2)-(4) can be repeated for several inspection regions to cover the whole structure complementarily. Numerical verification studies were carried out on a simply supported beam and a three-span continuous beam model. Experimental verification study was also carried out on a two-span continuous beam structure with a steel box-girder. It was found that the proposed method can identify the damage existence and damage location for small damage cases with narrow cuts at the bottom flange.
#beam-like structures #deflection-based damage detection #modal flexibility #positive bending loads #outlier analysis #measurement noise #experiments

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