• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.92-92
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• 2011

최근 건설기술의 발전과 함께 강재 케이블을 이용하는 시설물의 시공이 점점 증가하는 추세이다. 특히 현수교, 사장교와 같은 초장대 교량에 사용되는 케이블은 주거더 및 상판에 의한 하중의 대부분을 지지하는 핵심부재이다. 하지만 이러한 케이블 부재는 부식, 파단 등으로 인한 단면손실이 발생할 수 있고, 이로 인한 손상부의 응력집중으로 인해 시설물 전체의 붕괴로 이어질 수 있는 위험성을 가진다. 따라서 조기에 단면손실을 찾아 사고를 미연에 방지할 수 있는 강재 케이블 비파괴 검사 기술기반의 건전성 모니터링이 필수적이다. 이러한 효율적인 건전성 모니터링을 위해 스마트 센서를 활용한 연구가 활발히 이루어지고 있는데, 그중 대표적인 스마트 센서중 하나인 마그네틱 센서는 높은 신뢰도와 어디에나 적용 가능한 재현성 때문에 구조물 건전성 평가에 적용하기 유용한 기술로 그 적용범위가 선박, 항공등으로 점점 넓어지고 있는 추세이다. 마그네틱 센서는 그 적용대상에 따라 다양한 마그네틱 특성을 활용할 수 있는데, 최근에는 투자율 계측을 통해 케이블의 장력 측정이 가능한 Elasto-Magnetic 센서(E/M 센서)가 개발되었고 그 활용성에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 이에 본 연구에서는 E/M 센서를 이용한 강재 케이블 모니터링 기술을 제안하고자 한다. E/M 센서는 본래 케이블의 장력측정을 위해 개발되었지만 본 연구에서는 강재 케이블 부재의 단면손실 검색을 위해 적용하였다. 제안된 기술의 실험적 검증을 위해 E/M 센서를 이용하여 4가지의 다른 직경을 가지는 강봉시편을 E/M 센서헤드의 1차 코일을 통해 자화시키고, 각각의 직경에서 출력전압을 2차 코일을 이용하여 계측하였다. 그 결과 강봉의 직경이 감소함에 따라 출력 전압이 감소함을 보였다. 반복실험을 통해 해상도 및 선형성이 확보되는 최적의 입력전압과 출력전압의 워킹포인트를 선정하였고, 선정된 조건에서 강봉시편을 일정 간격으로 스캔한 결과 단면감소에 따른 선형적인 출력전압 감소와 동시에 단면 변화 지점에서는 추세선에서 크게 벗어난 출력전압 계측값을 나타내었다. 본 실험을 통해 제안된 E/M 센서를 이용한 강재 케이블 모니터링 기술의 유용성 및 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.13 no.2 s.54
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• pp.181-188
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• 2009

Measuring the tensile strength of steel cables used to support bridges is a critical inspection item in terms of the safety of a bridge. Today, cable tension is measured with the vibration method and loadcell. Recently, some advanced countries have conducted studies on measuring tension with magnetic method and are suggesting prospective results. Since there were no such studies ongoing in Korea, we began a study on measuring tension with magnetic method as we are undergoing researches to improve the precision of measurements. It is necessary to consider the influence for the magnetic field and the temperature of steel cables in tension measurement of magnetic method. In this paper, we tested an output characteristic of tension sensor according to temperature and deduced temperature compensation coefficient in the given magnetic field and applied the compensation coefficient to the tension measurement system in the lab. We analyzed and evaluated testing results for the output voltages of the tension sensor according to cable tensions.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.31 no.4
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• pp.360-366
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• 2011

The Elasto-magnetic sensor is applied to detect the local cross-sectional loss of steel cables in this study while it was originally developed for measuring the tensile force in the previous works. To verify the feasibility of the proposed damage detection technique, steel bars which have 4-different diameters were fabricated and the output voltage value was measured at each diameter by the E/M sensor. Optimal input voltage and working point are chosen so that the linearity and resolution of results can ensure through repeated experiments, and then the E/M sensor was measured the output voltage values at the damage points of steel bar specimen that was applied the 4 types of damage condition based on the selected optimal experimental condition. This proposed approach can be an effective tool for steel cable health monitoring.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.7 no.4
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• pp.129-137
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• 2003

The cable in the cable-supported structures is long, therefore it can be reasonable to apply the different models, compared with those used for general steel elements. This paper compares the statistical models with existing cable fatigue data, after deriving the cdf(cumulative distibution function) with modifying the log-normal distribution, the existing extremal distributions so as to include length effect. The paper presents the appropriate model for analyzing and assessing the fatigue behavior of cable which is being used for actual structures.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.13 no.5
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• pp.85-98
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• 1993

A method of analysis for the material and geometric nonlinear analysis of planar prestressed concrete cable-stayed bridges including the time-dependent effects due to load history, creep, shrinkage, aging of concrete and relaxation of prestress is described. The analysis procedure, based on the finite element method, is capable of predicting the response of these structures through elastic, cracking, inelastic and ultimate ranges. The nonlinear formulation for the description of motion is based on the updated Lagrangian approach. To account for the material nonlinearity, nonlinear stress-strain relationship and cracking of concrete, nonlinear stress-strain relationships of reinforcing steel, prestressing steel, and cable, including load reversal are given. Results from a numerical examples on ultimate analyses of cable-stayed bridges are presented to illustrate the analysis method.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.214-217
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• 2011

두가현수교는 2010년 8월 집중호우로 인해 유실된 교량을 복구하기 위한 과업으로서 향후 재발방지를 위해 중앙 경간장을 증가시켜 통수단면적을 추가확보하고, 교량 여유고를 상향시켜 수해에 대비한 견고한 교량으로 계획하였다. 또한 보행자의 통행을 위한 보도육교의 특성을 고려하여 지역의 관광자원이 될 수 있도록 중앙경간 125m의 V형 주탑 3차원 보도현수교로 설계하였다. 보강거더는 H-Beam을 이용하여 자재 수급 및 취급이 용이하며 강재 바닥판을 적용하여 보다 경량화된 보강거더를 적용함으로써 주케이블의 장력 감소에도 기여하도록 하였으며, 행어정착을 위한 별도의 정착거더를 채택한 ${\pi}$형식을 채택하여 풍동실험을 통해 내풍 안정성을 확인하였다. 주케이블 및 행어는 미관, 구조적 안정성, 유지관리성 및 가설의 용이함을 고려하여 PE를 피복한 PWS케이블을 선정하였다. 경관을 고려한 V형 주탑을 이용한 3차원 케이블을 채택하여 지역의 상징물을 표현하였으며 기초의 규모를 최소화 하였다. 또한 H형 및 A형 주탑과의 비교를 통해 V형 주탑 교량의 특성을 검토하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.22 no.2
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• pp.115-123
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• 2018

In a long-span bridge, the cables are important elements that support the load of the bridge. Accordingly, the cable tension is a very important variable in evaluating the health and safety of the bridge. The most popular methods of estimating the cable tensions are the direct method, which directly measures the cable stresses using load cells, hydraulic jacking devices, etc., and the vibration method, which inverses the tensions using the cable shapes and the measured dynamic characteristics. Studies on the use of the electromagnetic (EM) sensor, which detects the magnetic field variations caused by the change in the stress of the steel in the cable, are increasing. In this study, the lift-off test, the EM sensor, and the vibration method (Vision-based System and Accelerometer) were used to measure cable tension, and their results were compared and analyzed.

• Magazine of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection
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• v.17 no.3
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• pp.6-17
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• 2013

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2008.06a
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• pp.281-282
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• 2008

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.27 no.4
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• pp.339-344
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• 2007

Safety of large scale cable in bridge is very important because it may cause the unwanted catastrophic failure. Although the proof load were considered at the design stage, its soundness must be monitored continuously because the cable may be broken out without warning by the variable external load. The cable tension of in-use structures has been mainly measured by the resonance method and its use has been limited because of relatively large measurement uncertainty. Recently a new magnetic method was developed and its reliability is known to be good for evaluating the cable tension. In this study a system which can deliver the calibrated load to the cable was developed and the measurement reliability of developed magnetic sensor according to the change of external load was analyzed quantitatively. The effect of magnetization frequency, bias magnetic field, and temperature on the sensor output was also evaluated.