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http://dx.doi.org/10.12652/Ksce.2010.30.4A.375

Dynamic Characteristics of a Cable-stayed Bridge Using Global Navigation Satellite System  

Park, Jong Chil (한국도로공사 도로교통연구원)
Gil, Heung Bae (한국도로공사 도로교통연구원)
Kang, Sang Gyu (한국도로공사 도로교통연구원)
Lim, Chae Woon (한국도로공사 서해대교관리소)
Publication Information
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research / v.30, no.4A, 2010 , pp. 375-382 More about this Journal
Abstract
This paper presents the extraction of natural frequencies and mode shapes of a cable-stayed bridge using data acquired from GNSS. The response signals of 6 GNSS measuring points installed at the Seohae cable-stayed bridge are used for analysis of dynamic characteristics. Using normalization process and a third order Butterworth filter for the measured signals, the related pass band's signals have been isolated. Then, the acceleration data by double differentiation for these signals are obtained. Total five natural frequencies have been extracted by the fast Fourier transform and compared to the results of different studies. For the acceleration obtained from GNSS signals, the mode shapes of the bridge have been successfully extracted by TDD technique.
Keywords
cable-stayed bridge; global navigation satellite system; structural health monitoring; dynamic characteristics; modal analysis;
Citations & Related Records
Times Cited By KSCI : 4  (Citation Analysis)
연도 인용수 순위
1 김병화, 박민석, 이일근(2008) 서해대교 시장교의 동특성 추출 : I. 모드형상. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제28권 제5A호, pp. 631-639.
2 김병화, 박종칠(2008) 서해대교 사장교의 동특성 추출 : II. 고유 진동수와 감쇠비. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제28권 제5A호, pp. 641-647.
3 김형태, 서주원(2009) DGPS 기법을 이용한 자정식 현수교의 정동적 변위응답 측정 및 분석. 한국소음진동공학회논문집, 한국소음진동공학회, 제19권, 제11호, pp. 1126-1132.   과학기술학회마을
4 박민석, 이일근, 박종칠, 장은석(2007) 케이블교량의 장기계측데이터 활용에 관한 연구. 연구보고서, ST-07-09, 한국도로공사 도로교통연구원.
5 박운용, 장성규, 이현우, 김진수(2003) GPS와 가속도계를 이용한 거대구조물 모니터링. 대한토목학회 정기학술대회논문집, 대한토목학회, pp. 4287-4290.
6 박운용, 장상규, 정성모, 이홍규(1998) 실시간 동적 GPS 측위 기법에 의한 교량 거동의 모니터링. 대한토목학회 학술발표회논문집, 대한토목학회, pp. 377-380.
7 박종칠, 강형택, 박찬민(2005) 실적조사에 의한 시장교의 경향분석. 대한토목학회 정기학술대회논문집, 대한토목학회, pp. 1008-1011.
8 박종칠, 박찬민, 김병화, 이일근, 조병완(2006) 장기계측에 의한 서해대교 사장교의 동특성 평가. 한국지진공학회논문집, 한국지진공학회, 제10권, 제6호, pp. 115-123.   과학기술학회마을
9 박종칠, 임채운, 길홍배, 박찬민(2010) 서해대교의 유지관리, 한국전산구조공학회지, 한국전산구조공학회, 제23권, 제1호, pp. 12-18.   과학기술학회마을
10 배인환(2009) 지정식 현수교에 적용된 RTK GPS 기술, 특수교량 유지관리 기술세미나, 한국도로공사 서해대교관리소.
11 배인환, 하강희(2008) GPS를 이용한 대형 케이블교량의 구조건전도 모니터링. 대한토목학회 정기학술대회논문집, 대한토목학회, pp. 286-289.
12 배인환, 하강희, 함형진, 최인혁(2007) GPS를 이용한 장대교량의 거동측정에 관한 연구. 대한토목학회 정기학술대회논문집, 대한토목학회, pp. 1764-1767.
13 신익순, 김성곤, 손민칠, 박희구(2008) GPS를 이용한 교량 모니터링 시스템 연구. 대한토목학회 정기학술대회논문집, 대한토목학회, pp. 2440-2443.
14 이종출, 박운용, 차성렬, 서동주(2001) 실시간 동적 GPS를 이용한 교량 경보 시스템 개발. 대한토목학회 학술발표회논문집, 대한토목학회.
15 이호철, 윤홍식(2001) GPS와 Internet을 이용한 장대교량 모니터링 시스템 개발에 관한 연구. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제21권, 제6D호, pp. 875-883.
16 최병길, 조광희, 나영우(2008) 장대교량의 거동분석을 위한 GPS 모니터링시스템 개발에 관한 연구. 한국지형공간정보학회논문집, 한국지형공간정보학회, 제16권, 제3호, pp. 111-116.
17 최연웅, 장영운, 홍태화, 조기성(2009) 장대교량 수직변위 모니터링을 위한 GPS 적용 연구. 한국GIS학회지, 한국GIS학회, 제17권, 제3호, pp. 301-307.   과학기술학회마을
18 Andersen, J.E. and Fustinoni, M. (2006) Structural health monitoring systems. COWI A/S, Denmark, pp. 54-56.
19 Ashkenazi, V., Dodson, A.H., Moore, T., and Roberts, G.W. (1996) Real time OTF GPS monitoring of the Humber Bridge, Surveying World, Vol. 4, No. 4, pp. 26-28.
20 Celebi, M. (2000) GPS in dynamic monitoring of long-period structures. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 20, pp. 477-483.   DOI   ScienceOn
21 DeLoach, S.R. (1989) Continuous deformation monitoring with GPS. Journal of Surveying Engineering, Vol. 115, No. 1, pp. 93-110.   DOI   ScienceOn
22 Ewins, D.J. (2000) Modal Test: Theory, Practice and Application, Research Studies Press Ltd., Hertfordshire, England.
23 Kalman, R.E. (1960) A new approach to linear filtering and prediction problems. Journal of Basic Engineering, Vol. 82, No. 1, pp. 35-45.   DOI
24 Wang, Y.Q, Zhai, C.R., Zhang, Y.H, and Gao, W. (2008) A new GPS deformation monitoring algorithm applied to Donghai Bridge, Journal of Shanghai 7 Jiaotong University, Vol. 13, No. 2, pp. 216-220.   DOI   ScienceOn
25 Kashima, S., Yanaka, Y., and Mori, K. (2001) Monitoring the Akashi Kaikyo Bridge: First experiences. Structural Engineering International, Vol. 11, No. 2, pp. 120-123.   DOI   ScienceOn
26 Meng, X. and Huang, W. (2009) Global navigation satellite systems (GNSSs) for monitoring long suspension bridges. Encyclopedia of Structural Health Monitoring, John Wiley & Sons, United Kingdom, pp. 1169-1187.
27 Ogaja, C., Li, X., and Rizos, C. (2007) Advances in structural monitoring with global positioning system technology: 1997-2006. Journal of Applied Geodesy, Vol. 1, No. 3, pp. 171-179.   DOI   ScienceOn
28 Wong, K.Y., Man, K.L., and Chan, W.Y. (2001) Monitoring hong kong's bridges: real-time kinematic spans the gap, GPS World, Vol. 12, No. 7, pp. 10-18.
29 Xu, L., Guo, J.J., and Jiang, J.J. (2002) Time-frequency analysis of a suspension bridge based on GPS. Journal of Sound and Vibration, Vol. 254, No. 1, pp. 105-116.   DOI   ScienceOn