In general, it is difficult to measure dynamic responses of a bridge with stepwise increasing speed of a train during commercial service on a high speed railroad. However, before opening the 2nd stage of the Gyeongbu high speed railroad, there was an opportunity for field tests and measurements of the bridge with stepwise increasing speed(from 170km/ h to 315km/h). The measured responses were compared with the results of a developed bridge/train interaction analysis. Although good agreement was found throughout almost the entire range of speeds, relatively large differences were found in the vicinity of the critical speed at which resonance behavior of the bridge occurs. To investigate the cause of this, reanalyses are performed with re-estimated damping ratios from field tests.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.23
no.5
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pp.13-22
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2019
In order to evaluate the earthquake damage level of small and medium - sized bridges without earthquake monitoring system, we proposed an algorithm for estimating the seismic force at the target bridge location using the ground acceleration data from the earthquake observatories near the structure. In general, response spectrum analysis, which is the most widely used dynamic analysis method to design and evaluate the structural system numerically is required a response spectrum to determine the dynamic loading. In this study, selection methods of the three closest observatories from the target structure and estimation method of ground response spectrum at arbitrary locations are developed. The proposed method can consider the distance and phase between the target bridge and the seismic station and from the relationship between the acceleration amplitudes and the location of the selected seismic station, the earthquake loading of the target bridge can be determined. The proposed algorithm is estimated to be more conservative than the response spectrum evaluated by actual earthquake data.
경부고속철도 교량은 대부분 콘크리트교량으로 2@40m와 3@25m의 박스거더교량의 대표적인 형식이다. 일부구간에서 단경간 또는 2경간 연속 50 m 2주형을 갖는 강합성교량이 건설되었다. 연행하는 차륜이 반복해서 통과하는 철도교량은 주기적인 동적하중에 의하여 공진이 발생할 수 있으며, 특히 고속전철이 통과하는 교량은 저속차량이 통과하는 일반철도보다 공진의 발생가능성이 클 뿐 아니라 고속으로 주행하는 열차의 주행안정성 확보를 위해서 엄격한 제한조건을 만족시켜야 하는 엄밀한 동적설계 조건을 갖게 된다. 그러한 조건 중에서 가속도의 제한 규정은 UIC에서 제안된 기준치로서 도상을 갖는 경우에 0.35g이하를 만족시키도록 요구하고 있다. 현재 KTX가 주행하는 교량에서는 일부구간 및 시점에서 규정치를 초과하는 값을 보이고 있는 것으로 계측되었으며, 그 원인 및 대책마련을 위한 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 그러한 과도한 가속도의 원인 규명을 위한 각종 매개변수 연구와 그 해결책 마련을 위한 연구를 수행하였으며, 경제적이면서도 효과적인 진동저감 방안을 제시하고 있다.
최근 교량 및 발전구조물, 고층빌딩과 같은 대형 사회기반시설물의 유지관리를 위한 스마트 계측 및 모니터링 기술에 관한 관심과 연구개발 및 적용사례가 증가하고 있다. 특히 국내에서는 과거 '한강의 기적'이라 일컬어지는 초고속 경제성장과정에서 교량, 터널, 항만, 공항, 발전소, 댐 등 대형 사회기반시설물의 건설이 급증하였으나, 설계 당시에 고려되지 못하였던 각종 하중 조건과 환경 요인으로 인해 구조 건전성(structural integrity)의 저하가 일어나고 있다. 또한 최근 도서생활권의 향상 및 물류비용의 개선, 고속전철사업 등으로 인한 장대 교량의 건설, 효율적 국토이용을 위한 초고층빌딩의 건설, 석유자원의 고갈에 대비한 다양한 형태의 발전구조물의 건설 등이 증가하고 있으며, 이들 사회기반시설물의 유지관리를 위한 스마트 계측 및 모니터링 시스템이 더욱 중요해지고 있다. (중략)
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2002.04a
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pp.267-273
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2002
이 논문은 계측신호 분석에 의한 교량구조물의 건전성 모니터링에 관한 것으로, 2 단계 인공신경망을 사용한 구조물의 손상발견 기법에 대하여 제안하고 있다. 첫 번째 단계의 인공신경망은 구조물로부터 측정된 가속도 신호를 입력으로 사용하여 각각의 가속도계로부터 측정된 신호의 변형정도를 나타내는 신호변형지수를 출력하도록 설계되었다. 손상의 발생 여부를 나타내는 첫 번째 단계 인공신경망의 출력값은 다시 두 번째 단계 인공신경망의 입력으로 사용되어 손상의 위치와 정도를 파악하는데 쓰여진다. 모형교량을 사용한 실험으로부터 얻어진 가속도신호를 사용하여 제안된 방법의 타당성을 확인하였으며, 항후 실 교량에 대한 실험을 통하여 현장 적용의 가능성을 확인할 계획이다.
Ka, Hoon;Choi, Jin-Woo;Kim, Young-Ho;Park, Jong-Myen
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.42
no.1
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pp.1-9
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2022
Semi-integral abutment bridges are a type of integral abutment bridges. These bridges eliminate expansion joints on the structure and can be used in situations not suitable for full-integral abutment bridge. Moreover, Semi-integral bridges have excellent maintenance and can be economically constructed. This study is about precast wall-type blocks at each end which provide lateral support for PSC girder, as well as acting as retaining walls to resist longitudinal movement of semi-integral abutment bridge. The end-diaphragm connection between ended blocks of PSC girders can be achieved by in-suit nonshrinkage concrete. The results show that 3-point experiment of end-diaphragm beam have an acceptable performance which is so better than results of structural design. Moreover, the effects of backfill soil on semi-integral abutment bridge constructed are analyzed the behavior according to the temperature changes.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.7
no.2
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pp.85-92
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2003
This paper presents an electric power generating system for stand-alone health monitoring sensor unit of bridge structure based on ambient vibration of bridge. In this paper, a novel electric power generator which has minimum effect of armature reaction is proposed. The related mechanical and electrical design equations are obtained, and a pilot generator has been implemented. In addition, the charging system for extremely low generator current is discussed, and some improvements are identified for the system. This investigation reveals that diode characteristics of rectifier is dominant factor in the charging process. Finally, both the simulation, which uses real measurement data of the Namhae bridge as input of the pilot generator, and indoor test are carried out. The results showed the applicability and effectiveness of the stand-alone vibration powered generator.
Lee, Kyu Wan;Han, Jong Wook;Kim, Chul-Young;Park, Young Suk
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.39
no.4
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pp.469-475
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2019
A long-term bridge monitoring system has been introduced and is under operation for long-term safety management of the structure. However, it is difficult to assess the condition of the quantitative structural system as it only measures responses and does not measure input loads. To overcome these shortcomings, FBG (Fiber Bragg Grating)-based input load measurement sensors were developed in this paper for measuring highway bridge input loads and their validity was verified through laboratory tests.
Displacement response is one of the important parameter to determine vibration characteristics of bridge structure. Reliable estimate of displacement response is obtained economically from integration of measured acceleration data in frequency domain. Proper sampling rate of frequency in discretization process of measured acceleration is proposed. Comparison of integrated and directly measured displacement response from laboratory experiment for a cantilever beam shows good agreement each other. Mode shape obtained from estimated displacement response also closely match with analytical result, thus the developed method is proved to be effective in practical use.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.2
no.4
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pp.224-232
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1998
구조물에 손상이 발생하게 되면 동적특성이 변하게 된다. 그러므로 이와 같은 특성을 계측하여 구조물의 손상된 정도를 평가하게 되면 이를 상시감시에 활용할 수가 있다. 대표적인 손상기술들을 제작된 모형교량에 서로 다른 경계조건을 구현하여 손상도를 Simulation을 이용하여 결정하고 가장 적법한 방법과 대책을 연구했다. 모형교량은 I-DEAS의 Normal Mode Dynamic Solver를 이용하여 분석 제작되어 계측과 비교평가 되어 손상기술에 적용되었다. 24개의 가속도 감지기를 이용하여 데이터를 획득하였고, Residue법으로 모달인자를 추출하였다. 추출된 동적인자가 상시감시에 적용하도록 구조물의 손상검출기술을 제안한다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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