• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.6 no.2 s.21
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• pp.9-15
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• 2006

Structures of Civil Engineering have been designed with a safety as their main purpose. However recently, the greenness side of the technology of civil engineering regarded as most Important and also utility values and stability of the structures. Also developments in the technology make materials to be higher strength and they shortened scales and stiffness of the structural members. This means that it brings an immoderate deflection and vibration of bridge structures simultaneously. Accordingly, this study ai ed to find and estimate the most idealized structure models on the effects of the deflection and vibration of bridges from the traffic lane load and human vibration - the main pass of bridge structures.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.11 no.1
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• pp.7-13
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• 2011

Accurate response analysis of long span bridges subjected to seismic excitation is important for earthquake hazard mitigation. In this paper, the performance of a typical four span continuous reinforced concrete bridge model subjected to asynchronous multiple seismic excitations at the supports is investigated in both the time and frequency domains and the results are compared with that from a relevant uniform support excitations. In the time domain analysis, a linear modal superposition approach is used to compute the peak response values. In the frequency domain analysis, linear random vibration theory is used to determine the root mean square response values where the cross correlation effects between the modal and the support excitations on the seismic response of the bridge model are included. From the two sets of results, a practical range of peak factors which are defined to be the ratio of peak and the root mean square responses are suggested for displacements and forces in members. With reliable practical values of peak factors, the frequency domain analysis is preferred for the performance based design of bridges because of the computational advantage and the generality of the results as the time domain analysis only yields results for the specific excitation input.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.9 no.1 s.30
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• pp.23-36
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• 1997

교량(橋梁)의 동적응답(動的應答)을 파악하기 위해서는 노면(路面)조도에 의해 영향을 받는 차량의 거동 파악이 중요하게 된다. 최근, 교량의 상판(床版)등에서 발생되는 피로(疲勞)의 영향에 대한 관심이 고조되어 서서히 교통진동의 3차원 모델링에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 교량에 발생되는 교통진동(交通振動)의 영향을 좀더 정확히 표현하기 위하여 3차원 해석 방법을 제시한다. 해석방법으로 유한 요소법이 이용되었고, 차량 모델링은 하나의 전축(煎軸)과 두 개의 후축(後軸)을 갖는 8자유도계(自由度系) 차량 모델을 이용하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 동적(動的) 연립미분방정식(聯立微分方程式)의 해법에서는 Newmark-${\beta}$법(法)을 이용하였고, 가상 노면요철(凹凸)모델링에서는 정상불규칙과정(定常不規則過程)으로 가정하여 노면 요철(凹凸)을 생성하여 시뮬레이션에 사용하였다. 또한 실제 차량 및 교량에서의 실측치와 비교하여 모델의 검증을 수행하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.77.1-77.1
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• 2010

본 연구에서는 가속도기반 무선센서노드와 MEMS 가속도계 센서를 이용하여 철도교량의 구조건전성모니터링 기법들의 성능을 검토하였다. 이를 위해 다음과 같은 세 단계의 연구가 수행되었다. 첫째, 저가형 가속도기반 무선센서노드를 설계하였다. 둘째, 철도교량의 구조건전성모니터링을 위한 진동특성 및 건전성평가기법을 선정하였다. 마지막으로, 모형 강판형교에 대한 진동실험을 통해 개발된 가속도기반 무선센서노드의 성능을 평가하고 일련의 손상 시나리오를 대상으로 건전성평가 기법의 성능을 검토하였다. 시간영역 기법인 AR 모델과 주파수영역 기법인 파워스펙트럼 상관계수가 강판형교 구조손상 모니터링에 높은 정확도를 보였다.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.13 no.2
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• pp.249-257
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• 2017

Recently, a cable disconnection accident occurred due to a lightning strike at the Seohae Bridge located in Dangjin-Pyeongtaek City. This is a natural occurrence, but it is a recall that it is very important to review the safety issues due to the disconnection of cable bridges. In other words, the role of cables in cable bridges has a profound effect on the safety of the structure, and it has become necessary to grasp the effect on the entire structural system. The cable bridge is an economic bridge that builds the main tower and supports the bottom plate by cable. The influence of the cable is the main member, which is a big influence on the safety of the whole bridge system. In the cable-stayed bridge, the cables exhibit nonlinear behavior because of the change in sag, due to the dead weight of the cable, which occurs with changing tension in the cable resulting from the movement of the end points of the cable as the bridge is loaded. Modal analysis is conducted using the deformed dead-load tangent stiffness matrix. A new concept was presented by using divided a cable into several elements in order to study the effect of the cable vibration (both in-plane and swinging) on the overall bridge dynamics. The result of this study demonstrates the importance of cable vibration on the overall bridge dynamics.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.4A
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• pp.287-293
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• 2011

This paper investigates the applicability of a piezoelectric cantilever for energy supply of wireless sensor node used in structural health monitoring of bridges. By combining the constitutive equation of piezoelectric material and the dynamic equation of cantilever structure, the coupled governing equation for cantilever equipped piezoelectric patches has been addressed in matrix form. Forced excitation tests were carried out to validate the numerical model and to investigate the power output characteristics of the energy harvester. From the numerical simulation based on the measured bridge accelerations under KTX, Saemaul, Mugunghwa trains, the peak powers generated from the device were found to be 28.5 mW, 0.65 mW, 0.51 mW respectively. It is revealed from the results that bridge vibrations caused by moving loads is not a practical source for energy harvesting because of its low acceleration level, low frequency and short duration.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.35 no.1
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• pp.23-28
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• 2022

Natural frequency variations in a vehicle-bridge interaction system is examined. The interaction system is designed for a simple beam subject to a moving vehicle. The equation of motion for the system is derived under the quarter-car condition, and numerical simulation is performed. Frequency amplification ratio (FAR) is defined as a ratio between the initial and the varying natural frequency of the system; a discontinuity in the FAR implies a resonance condition. Analysis is mainly focused on patterns, frequency variation characteristics, and discontinuity points of the FAR under the vehicle mass and tire stiffness variations. The result reveals that the interactions between the system affects the natural frequency of both the vehicle and the bridge in similar frequency regions that can be visually identified at the middle of the span using the FAR.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.16 no.5 s.83
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• pp.645-650
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• 2004

As time passes, bridge structures require extension work on bridge in use from various effects such as social economical, or traffic environment change. When the concrete is poured at the connection of extension work initial curing concrete is influenced by vibration of vehicles that are passing through the old bridge superstructure. Concrete at early curing stage in construction site should be properly protected, enough to have established sufficient integrity to withstand outside vibration, impact etc. Currently there is no standard specification or regulation in our country. In this paper, experimental variables were divided by vibration velocity and time of loading, and concrete compressive strength and bond strength were measured.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.86-86
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• 2011

토목 기술의 발달로 장대교량이 증가함에 따라 교면 포장도 더 심각한 진동 및 충격, 기상조건에 노출되게 된다. 교면 포장은 차량의 주행의 편리성뿐 아니라 교량 구조물을 보호해야 하는 역할도 함께 수행하기 때문에 일반 토공부의 포장과 다른 성능을 필요로 한다. 교면 포장의 특수함을 감안하여 교면 포장의 품질을 평가하고, 설계와 적용시 반영 한다면 교량의 내구 연한 및 시공, 유지관리 비용을 절감 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 교면 포장에 요구되는 성능을 조사하고, 교면 포장 특히, 장대 교량 적용시 교면 포장의 성능 평가를 위한 평가 방법을 고찰하였다. 교면 포장의 가장 큰 구조적 특징은 교량의 진동과 휨에 의해 포장이 받게 되는 휨응력이다. 특히 교량의 장경간화에 따라 더 큰 진동과 변형을 경험하게 되는 교면 포장은 그에 따른 충분한 휨 추종성과 피로 저항성을 확보하여야 한다. 기존 토공부 포장에서는 실험이 간단한 원통형 공시체를 이용한 간접인장강도 모드의 실험으로 피로 성능을 평가하였으나, 교면 포장은 실제 거동 특성과 유사한 빔 피로 시험 모드가 보다 신뢰성이 높을 것으로 판단된다. 빔 피로시험 모드로는 3점, 4점, 5점 휨 피로 시험 모드가 있으며, 각각의 모드는 지지점의 개수, 재하점의 개수에 따라 다른 거동 특성을 평가 할 수 있다. 최근 개발된 5점 휨 시험의 경우 교량에서 발생하는 부(-)모멘트를 모사할 수 있어 보다 현실적인 검증이 가능할 것으로 예상된다. 이 외에도 실제 크기 모형을 이용하여 윤하중을 가하는 Full-scale 모델의 경우 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있으나 가장 신뢰성이 높은 방법이라고 할 수 있다. 교면 포장은 교량구조부로 수분이 침투되는 것을 막아주는 역할을 하여야 하며, 특히 해상 교량의 경우의 염분과 겨울철 사용되는 제빙화학제는 콘크리트의 열화와 강구조물의 부식을 발생시키므로 교면 포장의 방수 성능 검토는 매우 중요한 역할을 한다. 일반 토공부 포장과 달리 교면 포장은 하부층이 대기에 노출되어 있기 때문에 겨울철에 더 낮은 온도로 포장체의 온도가 내려가게 되고, 온도가 떨어진 포장층은 스티프니스가 증감함에 따라 저온 균열의 발생확율이 높아지며, 휨추종성도 나빠질 가능성이 높다. 따라서 저온에서의 균열 저항성 및 스티프니스를 평가하는 것은 교면 포장 재료의 중요한 인자 중 하나이다. 포장과 포장 하부층의 접착은 포장층의 일체화된 거동을 할 수 있게 하기 때문에 내구성 향상에 중요하다. 특히 교량과 같이 진동과 변형이 많은 경우에 있어 포장 접착층의 성능은 포장과 교량 구조물의 파손에 더 큰 영향을 미치게 된다. 접착성능은 실내에서의 직접인장모드와 전단접착강도 시험 모드의 실험이 있으며, 현장에서 측정하는 Pull-off 실험 등이 있다. 최근에 교통량과 중차량의 증가와 더불어 교량이 장경간화 되어 가면서 평가방법과 기준을 과거보다 엄격하게 할 필요성이 있다. 하지만 현실은 교면포장에 대한 시방규정이 모호하기 때문에 본 논문에서 제시한 국내외의 다양한 평가방법을 통해 적절한 교면포장의 성능을 평가하고 교면포장의 거동특성에 대한 이해를 함으로써 보다 발전된 교량기술을 확보할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.15 no.5
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• pp.92-100
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• 2011

This paper describes a numerical modeling for deflection calculation using the natural frequency response that is measured acceleration response for concrete bridges. In the formulation of the dynamic deflection, the change amounts and the transformed responses about six kinds of free vibration responses are defined totally. The predicted response can be obtained from the measured acceleration data without requiring the knowledge of the initial velocity and displacement information. The relationship between the predicted response and the actual deflection is derived using the mathematical modeling that is induced by the process of a acceleration test data. In this study, in order to apply the proposed response predicted model to the integration scheme of the natural frequency domain, the Fourier Fast Transform of the deflection response is separated into the frequency component of the measured data. The feasibility for field application of the proposed calculation method is tested by the mode superposition method using the PSC-I bridges superstructures under several cases of moving load and results are compared with the actually measured deflections using transducers. It has been observed that the proposed method can asses the deflection responses successfully when the measured acceleration signals include the vehicle loading state and the free vibration behavior.