KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Movable Anchorage System for Mitigation of Cable Vibration in Cable-Stayed Bridges with Sag

Sag가 고려된 사장교 케이블의 진동저감을 위한 Movable Anchorage 시스템

  • Received : 2008.02.25
  • Accepted : 2008.07.08
  • Published : 2008.09.30
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Abstract

Rain-wind induced cable vibration can cause the damages in the cable-stayed bridge due to very little inherent damping characteristics and low fundamental frequency. External Dampers attached to stay cables near anchorages have been shown to be effective means at short stay-cables. However, installation locations of external dampers are limited to a particular range due to aesthetic and practical reasons for very long stay-cables. A recent study by the authors showed that the stay-cable vibration system can perform better than the optimal passive viscous damper, thereby demonstrating its applicability in large cable-stayed bridges. This paper extends the previous study on the taut string representation of the cable by adding cable sag and inclination. The response of the proposed system compared to those of the cable with and without an external damper, and the movable anchorage system provides very effective mitigation of cable vibration. Cable damping ratio is seen to be remarkably reduced by movable anchorage system for a wide range of cable sag. This result shows that the sag effects of the proposed system should be considered.

사장교 케이블은 구조적으로 휨강성과 감쇠력이 작아 풍우에 의해 쉽게 유해진동이 발생한다. 이러한 풍우진동을 저감시키기 위한 효과적인 방법으로 부가댐퍼를 장착하여 케이블의 감쇠력을 증가시키는 제어시스템이 널리 사용되어왔다. 그러나 사장교의 장대화로 인해 구조적으로나 미적으로 충분한 감쇠력을 제공할 수 있는 위치에 부가댐퍼를 장착하기 어렵게 되었다. 최근 본 저자는 사장교의 미관을 해치지 않으면서 기존의 제어시스템보다 효과적으로 케이블의 진동을 저감시킬 수 있는 새로운 개념의 사장교 케이블 진동 제어시스템을 제안하였다. 본 논문에서는 기존의 연구를 확장하여 새그(Sag)를 고려한 Movable anchorage 시스템을 제안하였으며, 수치해석을 통한 제어성능을 평가하였다. 수치해석의 결과 제안된 시스템은 새그를 고려하였을 때에도 고려하지 않은 경우와 마찬가지로 베어링장치의 강성이 작을수록 기존의 비감쇠 시스템이나 일반적인 수동제어시스템보다 훨씬 좋은 성능을 나타내었다. 제안된 시스템에 있어서 최적의 제어성능을 제공하기 위해서는 새그의 크기를 고려해서 최적의 감쇠계수를 결정해야 할 것으로 사료된다.

Keywords

References

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