• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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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.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.14-17
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• 2009

본 연구에서는 장대교량에서 케이블의 장력을 간편하게, 그리고 자동적으로 추정할 수 있는 저비용 무선장력계측시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 크게 비용이 저렴하고 설치 및 관리가 용이한 무선 기반 하드웨어와 케이블에서 계측된 가속도 데이터로부터 장력을 자동으로 추정하여 주는 내장 (Embedded) 자동화 소프트웨어로 구성된다. 저비용 무선 기반 하드웨어는 연산능력을 가진 무선계측유닛과, 계측 신호개선을 위한 신호처리보드, 그리고 상용 MEMS 가속도계로 구성되었으며, 내장 자동화 소프트웨어는 계측된 신호의 주파수 분석을 위한 FFT 모듈, 케이블의 푸리에 스펙트럼으로부터 고유진동수를 자동으로 추출하기 위한 자동 피크 추출(Peak-picking) 알고리즘 모듈, 그리고 추출된 고유진동수를 활용하여 케이블의 장력을 추정하는 진동법 모듈로 구성되었다. 개발된 시스템의 검증을 위하여, 사장교의 케이블 축소모델을 제작하고 케이블 모델에 다양한 장력과 새그를 주어 진동실험을 수행하였다. 실험 결과, 개발된 시스템은 케이블 모델의 주파수응답스펙트럼으로부터 고유진동수를 정확하게 추정하였으며, 장력과 새그의 크기에 상관없이 매우 정확한 장력을 추정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.416-417
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• 2008

맨홀 설치간격과 설치장소선정은 케이블 포설장력과 관계가 깊다. 케이블 포설장력은 맨홀의 설치위치와 경간에 의해 이미 정해지기 때문이다. 맨홀경간이 길어지면 설치개소가 적어져 공사비가 절감이 되기 때문에 경제적인 이점이 있지만 반대로 케이블에는 포설장력이 반비례하게 증가하게 된다. 케이블의 수명을 오래동안 유지하기 위해서는 케이블에 적당한 장력이 걸리게 해야 하고 경제적인 측면에서도 경간을 증가시켜야 되는 상황에 처하게 된다. 설계자는 이에 경제적이고도 안정적인 지중배전선로를 구성하기 위해서는 반드시 케이블 포설장력을 계산하여 설계에 반영하여야 한다. 본고에서는 유형별로 케이블 포설장력을 계산하는 방법을 기술하였고 포설장력 산출결과에 따라 경제적인 맨홀설치 방안을 제시하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.4
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• pp.295-311
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• 2021

In this study, an experiment was carried out on the field applicability of tension measuring devices of the cables in cable-stayed bridges. The vibration method was used to estimate the tension of cables of cable-stayed bridge, and the mode characteristics of the cable were analyzed using a cable tension measuring device. GTDL360, NI Module, and 9 Axes Motion Sensorwere applied to estimate the cable tension of five target bridges. Numerical analysis of the five target bridges was conducted to analyze the natural frequency of the cable and cable tension. The estimated tension of the cable based on field measurements and estimated tension of cable by numerical analysis were compared with the estimated tension of the cable based on field measurements. The analysis showed that the measured tension of the cable based on field measurements was within the margin of error. Therefore, it is safe to apply these measuring devices to the site. As a result of comparing and analyzing the values of the acceleration-based cable estimation tension and numerical analysis of the field demonstration bridge, the acceleration-based cable estimation of tension is deemed appropriate within the allowable range. On-site applicability analysis revealed limitations of the measuring devices, such as the installation location of sensors and weather conditions, so continuous follow-up research on smart cable tension measuring systems is expected.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.562-563
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• 2011

초고압케이블을 관로식으로 포설할 경우 케이블 포설장력이 증가함에 따라 측압은 커지게 된다. 측압은 지중관로 내 케이블 포설시 도르래 및 굴곡부에서 발생하는 관로 내면과 케이블 사이의 압력을 의미하며, 단심배열의 경우 곡률반경과 장력에 의존한다. 케이블의 측압을 정확하게 알고 안전성에 기초하여 장경간 포설을 한다면, 케이블 포설 시 긴 케이블 조장에 따라 접속함과 굴착개소의 감소로 이어지기 때문에 원가절감 뿐 아니라 공기 단축 차원에서도 큰 역할을 할 수 있다. 그러나 현재 케이블 측압은 포설 장력을 이용하여 계산되기 때문에 실제 측압과 오차가 발생할 수 있으며, 정확한 장력을 케이블에 인가하는것 또한 어려운 일이다. 따라서 본 논문에서는 케이블 포설시 발생하는 측압을 작용시키며, 장력을 케이블에 정확히 인가할 수 있는 측정기기 개발에 관한 내용을 정리하였다.

• Proceedings of the Korean Institute Of Construction Engineering and Management
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• autumn
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• pp.174-179
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• 2002

The cable stayed roof structure of Jeju worldcup stadium is erected with correct prestressed force that is required by the structural engineer who designs this structure. This study evaluated and adapted the erection process of cable, the erection force and the measurement of cable force for Jeju worldcup stadium. The process of erection is required not only to calculate election force but also to check structural stability, post process, construction period and using cranes. Considering the site conditions and technical problems, this study can attain successfully the erection of cable stayed roof structure of Jeju worldcup stadium with allowable errors.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.18 no.3
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• pp.93-100
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• 2014

This study presents the recomposition of MBM (measurement-based model) using natural frequencies and modes from the usually measured data, and the evaluation of cable tension in service from the analysis results upon MBM of existing CSB (cable stayed bridge). The cable tension is shown to be different according to the position attached to cable and loading type. The measured cable tensions are not different distinctly according to position attached cable under dead and live loads, but larger than those under design loads. The distribution of cable tension calculated upon the MBM is similar to those of measured tension although the former is more than those of cable tension upon the design model. Considering to long-term behaviors of cable, therefore, the design of cable in CSB needs to apply the analysis results on MBM. For this purpose, future study needs lots of measured data and MBM is used to analyze the long-term behavior of cable in CSB.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.418-419
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• 2008

관로에 케이블을 포설할 때에는 최대포설장력(Maximum Pulling Tension Factors)과 허용측압(Sidewall Bearing Pressure)이 고려되어야 한다. 최대포설장력은 케이블의 무게와 관로의 마찰계수에 의해 계산이 되고 관로의 경간에 의해 변화하게 된다. 측압은 관로의 곡률반경, 포설장력, 케이블 무게 등과 직접 관련이 있다. 관로의 곡률반경은 현장에서 도로의 길이와 현의길이, 호의 높이 등을 측정하여 구하기도 하고 도면상에서 계산에 의해 구하기도 한다. 곡률반경과 포설장력, 측압의 관계성을 비교해 보면 포설장력은 곡률반경의 영향을 거의 받지 않지만 측압은 곡률반경의 영향을 크게 받는다. 허용측압이상의 측압이 굴곡부에서 관로와 케이블사이에 발생하면 관로와 케이블이 손상되기 때문에 관로 설계시에는 측압을 반드시 고려하여야 된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07d
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• pp.2452-2454
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• 2000

현재, 전차선의 트롤리선을 설치하는 것은 수작업에 의해 행해지고 있어 작업의 효율화와 함께 최적의 장력제어가 필요하다. 케이블을 새롭게 가설하는 장치는 케이블을 릴에 감아 올릴 필요성은 거의 없기 때문에 케이블을 풀어주는 속도와 로드셀에 의해 장력을 검출하고 장력을 발생하는 하드웨어 구성방법을 연구하는 것이다 본 연구는 현수형 케이블(Catenary Cable)의 동적 모델링을 작성한다. 이 시스템에 대하여 교류서보 전동기를 이용한 장력 발생장치를 모델링한다. 현수형 시스템의 장력계측 장치는 하중변환기(load cell)를 사용하고 수학적 모델링을 행한다. 장력계측 장치에 관해서 스프링 저울을 이용해 출력을 비교 검토한 결과, 인장력을 계측하는 장치로서의 유효성을 확인하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.12 no.2
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• pp.113-120
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• 2008

This study presents the ULMM(unstrained-length-modification method) to determine the cable tension consistent with target tension after arrangement of cable-members by controlling the unstrained length of cables. This method used to be shown to determine the exact unstrained length for cable-supported bridge with elastic catenary cable. The some verification examples show to determine the unstrained length that satisfies the target tension and to obtain the satisfactory result for cable-supported bridge. Accordingly this modification method of the unstrained length in this study is used to introduce the satisfactory target tension.