베이지안 최적화 및 신뢰 영역 반사 기법 기반 교량 모델업데이팅 기술 개발

초록

본 논문에서는 베이지안 최적화 기법과 신뢰 영역 반사 기법을 결합한 교량 유한요소 해석 모델 업데이팅 기법을 제시한다. 구조물 건전도 등을 평가하기 위해 유한요소 해석 모델이 주요하게 사용된다. 하지만 구조물의 초기 상태를 기반으로 생성한 유한요소 해석 모델은 시간 경과에 따른 구조물의 손상 및 성능 저하를 반영하지 못하는 단점이 존재한다. 따라서 기존의 유한요소 해석 모델의 단점을 극복하기 위해 베이지안 최적화 기법(Bayesian Optimization)과 신뢰 영역 반사 기법(Trust-Region-Reflective)을 결합한 모델업데이팅 기법을 제시하였다, 제시한 모델업데이팅 기법에서는 베이지안 최적화 기법과 신뢰 영역 반사 기법을 활용한 구조물의 강성, 고유진동수 및 모드형상과의 관계학습을 통해 DNN(Deep Neural Network) 구조를 구축하였다. 이후 실제 교량을 대상으로 유한요소 해석 모델을 생성하여 실제 교량에 적용하였으며, 업데이트된 유한요소 해석 모델의 동적 변위와 실제 교량의 동적 변위를 비교하여 제안한 모델업데이팅 기법을 검증하였다.