• Title/Summary/Keyword: 보도교

Search Result 26, Processing Time 0.035 seconds

A Study on the Aerodynamic Stability of Long Span Pedestrian Bridges (장경간 보도교의 내풍안정성에 관한 연구)

  • Lee, Seungho;Jeong, Houigab;Kwon, Soon-Duck
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
    • /
    • v.39 no.2
    • /
    • pp.287-296
    • /
    • 2019
  • In recent years, a number of long span cable-stayed pedestrian bridges have been constructed to the advantages of relatively low cost construction and the many tourists visiting. However, most of the pedestrian bridges are located in parks or sightseeing areas, so they are conducted without proper review and design process. It is necessary to review the aerodynamic stability of the long span cable-stayed pedestrian bridge, and it should be designed in detail from various points of view rather than the road bridge. In this study, we investigated the wind characteristics of the cable-stayed pedestrian bridge, and the empirical equations for the relationship between the main span length and the fundamental natural frequencies are presented for future use. In addition, the flutter wind speed limit of the flat plate deck pedestrian bridge calculated using the Selberg's equation is also presented. The final aerodynamic bridge section which satisfied the aerodynamic stability was found from open grating method. The proposed method can be used for long span cable-stayed pedestrian bridge in the future.

Application of Tuned Mass Damper to Suppress Man-Induced Vibrations of Cable Stayed Foot-bridge (사장교형식 보도교의 보행진동제어를 위한 TMD 적용)

  • Kim, Yun-Seok;Lee, Seung-Woo;Kim, Jae-Min;Chang, Seong-Kyu
    • 한국방재학회:학술대회논문집
    • /
    • 2011.02a
    • /
    • pp.74-74
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

  • PDF

Analysis of Natural Frequency According to Span of Foot-bridges (보도교의 구조시스템별 고유진동수 분석)

  • Do, Ki Young;Yoon, Sung Won
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.26 no.5
    • /
    • pp.375-383
    • /
    • 2014
  • In Seoul, total 166 places of foot-bridges were constructed but a study on correlation between resonance occurrence status by gait vibration and natural frequency by each span and that between span based on structural system and natural frequency is very unsatisfactory in reality. Consequently in this study, time series wave form, power spectrum and natural frequency were analyzed based on resonance occurrence by targeting 65 places of foot-bridges being constructed in Seoul through convenient and simple portable vibration meter.

Study on the Vibration Control of Footbridge by Using Tuned Mass Damper(TMD) (Tuned Mass Damper(TMD)를 이용한 보도교의 진동제어에 대한 연구)

  • 권영록;최광규
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
    • /
    • v.7 no.6
    • /
    • pp.9-15
    • /
    • 2003
  • This paper describes a vibration control by using tuned mass damper(i.e., TMD) for an existing footbridge. The footbridge is the simple steel box girder bridge with main span length of 47.7m. This bridge has light weight, low damping and the 1st bending frequency of 1.84㎐. Its frequency is close to a walking cycle, which is 2㎐. Therefore the uncomfortable resonant vibrations due to a pedestrian walking have occurred frequently. The vibration control by means of TMD for suppressing the pedestrian induced vibration was conducted. Taking into account economical benefits and the easiness of installation, a compact TMD installed within a handrail was designed. From field tests of the TMD, it was confirmed that the structural damping of the bridge via. the compact TMD was enhanced by 13 times and the resonant vibration due to pedestrian walking was suppressed.

Design Process of 5 Pedestrian Bridges in Chongna, Incheon (인천청라지구 5개 보도교의 디자인 프로세스)

  • Park, Sun-Woo;Choi, Chui-Kyoung
    • Proceeding of KASS Symposium
    • /
    • 2008.05a
    • /
    • pp.197-202
    • /
    • 2008
  • The Korea Land Corporation have planned Chongna site in Incheon as a great complex town including residence, financial center, resort, shopping mall, tour and sport. One of the large estate(17,800,000$m^2$) is under construction. Cheongna site is divided into six zoning parts, according to the meaning of 6 jewels(crystal, sapphire, ruby, emerald, jade, pearl, diamond). KLC required to me 6 pedestrian with various special forms and structural system. I will introduce a various pedestrians. There are not only 4 stayed and suspended bridges, but also a truss and arch bridges.

  • PDF

Design Procedure of Stress Ribbon Pedestrian Bridges (스트레스 리본 보도교의 설계절차)

  • Han, Ki-Jang;Choi, Young-Goo;Park, Kyoung-Yong;Kim, Kee-Dong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
    • /
    • v.14 no.5
    • /
    • pp.2474-2480
    • /
    • 2013
  • A stress ribbon pedestrian bridge is the structure in which the axial force of prestressed deck, which is developed by introducing prestressed force into the thin deck with the very low value of span to deck-depth ratio which is installed on bearing cables with the specified sag, resists most of external loadings. Since the design of stress ribbon pedestrian bridges should be conducted by assuming the cross-section of deck, the area of bearing cables and post-tensioning cables, and the prestressed force of post-tensioning cables, it requires much more iterative processes than the design of general bridges. In this research, to minimize such iteration processes, regression equations which can reasonably assume the area of bearing cables and post-tensioning cables, and the prestressed force of post-tensioning cables, are suggested for the bridge length of 80m with the sag-span ratios of 1/30, 1/40, and 1/50.

Effective Vibration Control of Existing Footbridge Using Tuned Mass Damper (TMD를 이용한 기존 보도교의 효율적 진동제어)

  • 최석정;유문식;안상구;박찬희
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
    • /
    • 2003.11a
    • /
    • pp.263-269
    • /
    • 2003
  • This paper describes the vibration control using a tuned mass damper(TMD) for the existing footbridge. The footbridge connecting driveway to the Stadium is the simple steel box-girder bridge with the main span length of 44.6m. This footbridge has light weight(=25.3kN/m) and pedestrians walking on the footbridge were found to induce resonance at the fundamental mode of the structure, resulting in unacceptable accelerations in it. Taking into account economical and constructional benefits, TMD was designed to damp the vibrations of the modes next to the natural frequency caused by a pedestrian, with a limitation criteria of vertical amplitude. A set of two 500kgf vertical TMDs was manufactured by KR and installed into the railings next to the central section of this footbridge. The installation of TMDs reduced the peak acceleration in the meeting box to less than 90%. It is hoped that the study will present bridge engineers with a measure of retrofitting footbridges to make them more friendly to users.

  • PDF

A case study on the establishment of pedestrian crossing (횡단보도설치취소소송에서의 소송요건에 관한 연구 (대법원 2000.10.27.선고, 98두8964판결에 관한 검토를 중심으로))

  • 홍성필;박영욱
    • Journal of Korean Society of Transportation
    • /
    • v.20 no.3
    • /
    • pp.179-192
    • /
    • 2002
  • 주차금지, 일방통행. 본 논문에서의 횡단보도와 같은 교통표지는 개별적 행위로서 행정행위가 아니라 불특정 다수의 행위를 추상적으로 규율하는 특성을 지닌다. 현행 도로교통법상 횡단보도의 설치여부는 지방경찰청장의 재량 사항으로 규정되어 있어 경찰이 횡단보도를 새로 설치하거나 기존의 횡단보도를 폐지하는 경우 관할 경찰청은 물론 관계 행정청에 이를 설치 혹은 폐지해달라는 민원이 매우 많아 일선 경찰공무원 등이 많은 애로를 느끼고 있으며 급기야는 본고에서 검토할 사례의 경우와 같이 행정소송을 통해 뜻을 관철하고자 하는 경우까지 생겼다. 횡단보도의 설치와 관련한 대법원 판결(대법원 2000.10.27.선고, 98두8964판결)이 이제 처음 나왔지만 시민의 권리의식의 향상에 따른 소송의 증가경향으로 미루어 앞으로 이와 유사한 문제제기는 더욱 늘어날 것으로 전망된다. 이에 본고에서는 횡단보도의 설치와 관련한 행정소송에 대한 최근 대법원판결에 대한 심층분석을 통하여 그 의미와 문제점을 지적함으로써 앞으로 이와 유사한 사례에 대한 판단에 있어 방향성을 제시하였다. 즉 횡단보도 설치행위의 적법성과 관련한 소송에서 가능한 본안심리를 통해 국민의 권익구제의 기회 내지 가능성을 열어주는 것이 바람직하다는 점과 현재 원고적격의 범위가 확대되어 가고 있는 추세에 비추어 앞으로 횡단보도의 설치와 관련한 원고적격의 범위 역시 확대되는 것이 바람직하다는 방향에서 법규정에 대한 새로운 해석을 시도하였고 이를 통해 횡단보도의 설치 및 폐지에 따른 경찰 등 관계 행정청의 관심과 신중을 촉구하였다. 또한 횡단보도 설치행위의 처분성과 관련하여 횡단보도의 설치행위와 같은 일반적인 명령을 항고소송의 대상으로 할 필요성이 존재한다면 이른바 독일에서의 일반처분이라는 개념을 무리하게 받아들여 이를 행정행위의 한 유형으로 한다거나 우리 판례와 같이 "직접적이고 구체적인 법적 효과"를 미치는 명령이라는 명확치 않은 기준에 의하여 처분성을 인정하기보다는 일반적인 명령과 개별적인 행정행위를 구분하고 명령에 대하여도 취소소송의 대상으로 삼도록 하는 보다 명확하고 일관성 있는 논의전개를 제안하였다.

Free and Ambient Vibration of Steel-Deck Truss Bridge (강합성 데크 트러스 보도교의 자유진동해석 및 상시진동실험에 관한 연구)

  • Jung, Sung Yeop;Oh, Soon Taek
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
    • /
    • v.16 no.4
    • /
    • pp.60-68
    • /
    • 2012
  • This study describes an analytical and experimental investigation of the pedestrian steel-deck truss bridge in the City of Rochester, New York, U.S.A. This investigation was undertaken to provide assurance that this important bridge continues to be functional for this use. An ambient vibration experiment on full-scale structures is a way of assessing the reliability of the various assumptions employed in the mathematical models used in analysis. It is also the most reliable way of determining the structural parameters of major importance in structural dynamics, such as the mode shapes and the associated natural frequencies. Pedestrian-induced vibrations have been measured on the bridge to determine the displacement and the vertical and transverse dynamic characteristics of the steel deck truss. In the analytical modeling, three-dimensional finite element analysis was developed and validated against the ambient tests.