• 전산구조공학
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• 제5권1호
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• pp.34-37
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• 1992

본 고에서는 풍하중을 받는 사장교의 진동을 제어할 목적으로 사용하는 TLD의 효과와 원리를 소개하였다. 사장교의 경우 완공 후 보다 시공중에 더 위험한 구조물이므로, 비록 완공후에 진동을 별도로 제어할 필요가 없는 경우라도 시공중에 일시적으로 진동제어를 할 경우에 편리하게 이용될 수 있다. TLD는 물의 수위를 변화시킴으로, 시공단계에 따라 변하는 사장교의 진동특성에 간편하고 효과적으로 대응할 수 있다. 아울러 교량의 노후나 설계오차 발생시에도 이에 따라 TLD의 특성의 수정이 용이하며, 구조적으로도 단순하기 때문에 유지관리가 간편한 장점이 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.10-13
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• 2010

세그먼트 자중 등에 의한 휨모멘트와 케이블 수직압축력에 의한 합성응력이 발생되고 바닥판 경간비가 변하는 사장교의 시공단계에서는 전단지연의 영향범위가 다를 수 있다. 이 연구에서는 1면 케이블 콘크리트 박스 사장교를 대상으로 시공단계시 보강형에 고려되어야 할 합성응력에 의한 유효플랜지폭을 분석하였다. 그 결과 바닥판 경간비가 0.38 이하의 범위에서 보강형의 전폭을 유효플랜지폭으로 적용할 수 있는 것으로 해석되었다. 따라서 시공단계시 변화되는 바닥판 경간비의 크기에 관계없이 전폭을 유효플랜지폭으로 반영하는 실무관행은 안전측 설계가 되지 못할 수 가 있다. 바닥판 경간비가 작아짐에 따라서는 전폭과 캔틸레버 구조계로 유효플랜지폭을 결정하는 것이 타당하다. 이 연구에서는 수직력에 대한 도로교설계기준의 유효플랜지폭 규정에 대한 평가도 수행하였다.

• 전산구조공학
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• 제5권1호
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• pp.23-27
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• 1992

형교와 현수의 장점을 결합시켜 개발된 교량형식인 사장교는 시공성과 경제성이 뛰어난 것으로 알려져, 국내에서도 1985년에 완공된 진도대교와 돌산대교를 비롯하여 1989년에 완공된 올림픽대교, 현재공사중인 팔당대교 및 설계중에 있는 서해대교 등 5개의 교량이 있다. 외국의 경우를 보면 독일이 2차대전 후 라인강변에 다수의 사장교를 가설하면서 기술이 개발.확립되었고 최근에는 일본.중국 등에 다수의 장대교량이 설치될 것으로 예상되는 바 계획.설계 및 시공기술의 자립화가 시급하다고 하겠다. 본 고에서는 사장교의 설계시에 필요한 주의사항 및 특성을 소개하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.49-62
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• 1994

본 논문에서는 평면 PC 사장교의 시장교의 각 단계를 고려할 뿐 아니라 재료의 비선형성은 물론 기하학적 비선형도 고려하는 해석방법을 제시했다. 재료의 시간의존적 특성들로는 콘크리트의 크리프, 건조수축, 강도증가와 PC 강재 및 케이블의 이완을 고려했다. 시공중의 각 단계를 표현하기 위해 시공명령어를 정의하여 임의의 해석단계마다 하중과 경계조건의 변화, 구조계의 변화와 가설장비의 이동을 고려했다. 본 해석방법을 실제적인 PC 사장교의 해석에 적용하여 시공의 진행에 따른 PC 사장교의 비선형거동 및 응력과 변형의 변화를 검토했고 또한 시공단계를 고려한 해석에 있어서 재료의 시간의존적 특성이 끼치는 영향을 검토했다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.87-95
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• 2014

사장교는 다수의 케이블에 의해 지지되어 복잡한 거동을 하는 구조체이며, 측경간 케이블에 의해 단부교각에서 부반력이 발생한다. 이를 해결하기 위해 적절한 측경간비를 설정해야 하고 앵커교각의 부반력 대책을 강구해야 한다. 부반력 제어 대책으로는 중간교각, 카운터 웨이트 등을 설치하는 방안이 있으며 이에 따라 사장교의 구조계가 결정된다. 밤콩교량은 타당성 검토 단계에서 5경간 사장교로 계획되었다. 하지만 시공성 및 경제성 등의 문제로 실시설계 단계에서 3경간 사장교로 변경되었다. 시공성을 확보하기 위하여 중간교각을 배제하였고, 이에 따른 부반력을 제어하기 위해 측경간비를 증가시켰다. 그 결과, 원안 설계에 비하여 시공성, 구조적 안전성, 효율성을 확보할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.683-692
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• 2012

사장교의 거더에는 케이블의 수평방향 분력에 의하여 휨모멘트 외에 부가적인 압축력이 가해지게 된다. 세장하게 설계되는 거더는 이러한 압축력에 의해 강성이 저하될 수 있으며, FCM으로 가설되는 사장교의 경우 이러한 문제는 완성계보다 시공중 모델에 대하여 고려되어야 할 필요가 있다. 현행 설계기준에서는 사장교 거더의 안정성 평가를 위하여 선형탄성고유치 해석법을 제안하고 있다. 그러나 이러한 방법으로는 비선형성 거동을 하는 사장교의 구조적 특성을 반영할 수 없을 뿐 아니라, 완성계 상태를 기준으로 하는 해석 방법은 시공중 모델에 대한 적용이 어렵다 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 FCM으로 가설되는 2주탑 3경간 강사장교에 있어, 케이블 거치 형식과 거더의 강성에 따라 총 3개의 모델을 제작하고 실험적, 해석적으로 시공중 사장교의 거동 특성을 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.121-129
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• 2008

본 연구에서는 FCM 공법으로 건설되는 사장교의 최종 시공 단계인 키-세그먼트 폐합 방법으로 기존의 set-back과 reset-back 방법 대신 온도 효과를 이용한 폐합방법을 제안하여, 이를 일부 타정식 사장교에 적용하였다. 제안된 방법은 키-세그먼트 폐합 전 캔틸레버 상태인 교량 시스템의 중앙 경간부 거더 내부에 인위적인 가열 작업을 하여 거더를 신장시킨 후 키-세그먼트 폐합 후 연속교 상태에서 가열을 제거하는 방법으로, 가열 작업과 가열 제거 작업시의 시스템 변화를 이용하여 교량 시스템에 인위적인 부재력을 발생시키는 방법이다. 기존의 자정식 사장교를 일부 타정식 사장교로 변경 후 시공단계 해석을 수행한 결과, 인위적으로 발생된 부재력은 일부 타정식 사장교의 구조 시스템 특징에 부합하여 거더부의 압축력을 감소시키므로 제안된 방법은 일부 타정식 사장교에 효과적으로 적용될 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.48-51
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• 2011

사장교에서 케이블은 하중을 지지하는 주요 부재로, 케이블 장력은 사장교의 건전성과 안전도 평가에 있어서 매우 중요한 변수이다. 케이블 장력을 추정하기 위한 대표적인 방법으로는 로드셀을 이용한 직접법과 진동 계측 자료를 이용한 간접법 등이 있으며, 최근에는 자기장-응력 관계를 이용한 EM(Elasto-Magnetic) 센서 측정법이 개발되어 케이블 장력 추정에 적용되었다. 본 논문에서는 세 가지 장력 추정 기법을 실제 시공중인 사장교에 적용하여, 그 성능을 상호 비교하였다. 본 연구는 한국의 KAIST와 미국 Northeastern 대학교의 공동연구로 수행되었다. 대상 교량은 부산 화명동과 김해 초정리를 연결하기 위해 현재 건설중인 화명대교이다. 화명대교의 교량 형식은 2주탑 콘크리트 사장교 (주탑 경간장 270m, 총 사장교 구간장 500m)이며, 사장재로는 MS (Multi-Strand) 형 케이블이 사용되었다. 실험 당시 화명대교는 중앙경간의 폐합 후 선형관리를 위한 장력조정작업을 수행하였으며, 케이블 재긴장시의 정확한 장력관리를 위하여 로드셀을 이용한 Lift-off test방법으로 케이블의 장력을 측정하였다. 이와 동시에 두 개의 케이블을 대상으로 진동 가속도 센서와 EM 센서를 설치하고 장력 계측을 수행하였으며, 재긴장 단계별 장력 변화치를 지속적으로 계측하였다. 계측된 결과를 바탕으로 케이블 장력 추정 기법의 정확성 및 실교량에서의 활용성을 비교하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.127-134
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• 2005

최근 컴퓨터 기술의 발달로 장대교량의 설계 및 시공이 증가하고 있다. 특히 케이블 요소를 갖는 사장교와 현수교는 장대교량을 대표한다 할 수 있을 것이다. 따라서 본 논문에서는 사장교로 시공중인 제2진도대교에 대하여 시공단계별로 전체케이블에 대한 장력을 측정하여 시공오차 등에 따른 장력보정값을 현장에서 즉시 제시하여 시공정밀도를 향상하고자 하였다. 이에 적용된 장력측정방법은 간접법인 가속도센서를 이용한 진동법을 적용하였다. 직접법에 비해 비교적 간편한 간접인 진동법을 통하여 보다 쉽게 장력을 추정할 수 있었으며, 시공의 정밀도를 향상시키기 위하여 전체 케이블을 4가지 시공단계별로 장력변화량을 모니터링하여 케이블 가설시 시공오차에 대한 장력보정값을 현장에서 제시하였다. 또한, 최종장력값을 설계값과 비교한 결과 간접법을 이용한 장력값과 유사한 것을 알 수 있었다. 그리고 온도 변화에 따른 케이블의 장력변화를 추후 유지관리 계측시 관리한계치 설정에 참고자료로 활용할 수 있도록 장력변화를 파악하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.155-162
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• 2012

최근의 토목분야의 프로젝트에 있어 장대교량의 건설이 주를 이루고 있으며, 장대교량의 여러 형식 가운데서도 사장교가 현재 계획, 설계 중인 프로젝트에서 상당한 비중을 차지하고 있다. 사장교가 대형화 및 장경간화 됨에 따라, 구조물의 경량화를 위하여 강재를 사용한 사장교가 건설되어 왔다. 그러나 많은 사례에서 주탑은 구조적, 경제적인 이유로 콘크리트로 시공되고 있다. 콘크리트는 재료적 특성상 크리프와 건조수축에 의한 장기거동의 영향을 크게 받는데, 이러한 특성으로 인하여 응력의 재분배와 시공 중 구조계의 변화 등 해석상 고려해야 할 부분이 많아진다. 본 연구에서는 철근콘크리트의 비선형성을 고려한 유한요소해석 프로그램 RCAHEST를 사용하여 콘크리트 주탑을 채택한 사장교 중에 국내 최장의 강사장교인 인천대교를 선택하여 해석을 수행하였다. 실제 시공된 교량의 시공단계해석과 완공 후 시간해석을 통하여 콘크리트 주탑만의 시간 의존적 효과가 사장교 전체계에 미치는 영향을 파악하였다.