• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.21 no.1
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• pp.55-60
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• 2009

• Journal of KSNVE
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• v.3 no.4
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• pp.293-299
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• 1993

최근 토목, 건축재료 및 시공기술의 발전과 더불어 컴퓨터를 이용한 해석 기법의 개발, 경제규모의 확대, 주변환경과의 조화 및 미적감가의 끊임없는 추구는 구조물의 장대화, 연성화, 다양화는 물론 구조감쇠율의 감소 등을 가져옴으로서 바람에 의한 동적 거동의 영향이 증대되어 이에 대한 검토의 중요성이 크게 부각되기 시작하였다. 특히, 최근들어 활발히 계획, 공사중인 여러 현수교, 사장교 구조물 중 시공단계로서의 독립 tower, 발전소의 장대 굴뚝, 고층건물, 전망 tower, 공항 관제 탑 등이 좋은 예이다. 따라서 이들 구조물의 설계과정에서 제안된 여러형태의 진동 제어 방법중 수동 감쇠장치에 대하여 소개하기로 한다. 감쇠장치는 직접 외부에 부착 하는 강제 감쇠장치와 소량의 질량, 스프링과 감쇠장치들을 조합하여 부착하는 수동 감쇠장치가 있다. 수동감쇠장치는 소규모로서 유지보수가 거의 필요 없으며 외관의 변화가 거의 없고 저렴하다는 장점이 있다. 여러종류의 수동감쇠장치, 즉 TMD, IMD 그리고 TSD에 대한 개략적인 이론과 그 사용예에 대하여 설명하였다. 실험적 검증 및 실측결과 각 장치가 바람에 의해 야기되는 진동현상을 억제하는데 매우 유효한 것으로 판정되었고 또한 크기가 소규모일 뿐 아니라 유지보수가 거의 없으며 비용도 저렴하여 국내 건설 또는 건설예정인 유사구조물에도 많은 적용이 예상된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.6A
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• pp.1013-1022
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• 2006

Although the cable-stayed bridges with two I-type girders inherently do not have good aerodynamic characteristics, a lot of the bridges with this type girders are constructed in Korea recently because of an economical merit. This paper investigated the aerodynamic characteristics of the cable-stayed bridges with two I-type girders. Section model tests were conducted in order to investigate the aerodynamic behaviors of this section with varying of the angles of attack, turbulence intensity and damping ratios. Two deck section configurations with different torsional stiffness were studied under construction and after completion respectively. Three types of the fairings were investigated to improve the aerodynamic characteristics of the bridges. The result of this study showed that the traditional section model test in uniform flow estimates the aerodynamic behavior rather pessimistically. The wind induced responses of the bridges were severely varied in accordance with the turbulence intensity and the structural damping ratio. The proposed fairing reduced the magnitude of the vortex-shedding vibrations and buffeting responses. It also increased the wind speed at which flutter occurs. It is expected that these investigations would provide a lot of information for the design of the cable stayed bridges with two I-type girders regarding wind resistance.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.2A
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• pp.59-69
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• 2011

Nonlinear static procedures (NSPs) basing on the concept of performance based seismic design have become one of the promising procedures for seismic evaluation of buildings. Although it needs much less computational cost compared to nonlinear time history analysis (NTHA), its usages are limited to simple structures by its inherent restriction to structures wherein the fundamental mode dominates the response. Several new nonlinear static procedures (Modal Pushover Analysis; MPA and Improved Modal Pushover Analysis; IMPA) which can consider higher modes effect were introduced. Nonetheless, its applicability for complex structures such as cable-stayed bridge has not studied yet. This paper focuses on applicability of nonlinear static procedures for the seismic analysis of cable-stayed bridges. Moreover, reliability indexes which can predict analysis procedure's accuracy are introduced.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.36 no.6
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• pp.947-954
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• 2016

A simplified analysis method is first proposed in order to determine an optimized initial shape of cable-stayed bridges including all unstrained element lengths without using complicated nonlinear FE analysis. The unstrained-length based FE method is then presented using the unstrained lengths by the simplified analysis. To demonstrate validity and accuracy of the proposed method, Incheon bridge model having the fabrication camber is constructed and initial shaping analysis is performed using the presented method and commercial finite element analysis program, MIDAS. Resultantly it is shown that the initial solutions by the proposed algorithm are well optimized and in good agreement with those by MIDAS except for axial displacements of the main member.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.11 no.1
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• pp.141-152
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• 2007

Considering uncertainties of random input data, it is more reasonable to use probabilistic method than the conventional deterministic method for the design of structures or for the assessment of the responses of structures, which are designed as safe even under extreme loads. Therefore, to assess the quantitative effects of the constructed cable stayed bridge by the input random variables, a sensitivity analysis is studied. Using perturbation method, an analysis program is developed for the iterative probabilistic finite element analyses and sensitivity analyses of the cable stayed bridge, except the initial shape analysis. Monte-Carlo Simulations were used for the verification of the developed program. The results of sensitivity analysis shows the governing effects of external loads. Because the results also provide the sensitive effects of the stiffness of members and the magnitudes of prestressing force of cables, the developed

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 1994.10a
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• pp.95-102
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• 1994

This paper presents a Cable Stayed Bridge Construction Management System, which consists of Structural System Identification Method (SSIM), Error Sensitivity Analysis and Optimum Error Adjustment & Prediction System. The 1st System Identification Method builds an error influence matrix using the linear superposition of each error modes. The 2nd SSIM also considers the second error mode term, which shows good error factor estimation. The optimal cable adjustment can be accomplished within the allowable range of both cable tension and camber. The Post processor, constituted with Motif and GL library on SGI platform, is useful for monitoring construction stage management by displaying construction data, adjustment and prediction results at each construction step.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2010.05a
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• pp.43-44
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• 2010

We developed a new FRP-concrete composite deck applicable to a cable-stayed bridge, and applied to a trial bridge for test purpose. From this trial construction, we verified constructability and structural performances of this deck system.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.74-74
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• 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.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.11 no.4 s.41
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• pp.351-362
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• 1999

Damage detection methods which utilize the change in dynamic characteristics are very hard to apply to large civil structures since local damage hardly affects global dynamic characteristics. But, if there is a very important and critical member and we focus only on the local behavior of it, it would be possible to detect damage from the change in local dynamic characteristics, such as natural frequencies and mode shapes .In this study, the cable anchorage part of a cable-stayed bridge under construction is modeled and analyzed by commercial finite element program, ABAQUS. It has both welding and bolting connections with a cable and a stiffening plate, and has a possible high stress concentration portions in it. Several damage scenarios such as crack through the welding or crack through the bolting connection are examined. The result shows that the local natural frequencies of the damaged member decrease up to 16% compared with that of the undamaged member. It is concluded that there is quite a high feasibility that the damage of the cable anchorage can be detected by measuring local dynamic characteristics.