• 한국항공우주학회지
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• 제33권6호
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• pp.76-82
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• 2005

유도무기의 케이블 페어링은 공력하중 및 기계적 하중으로부터 전선 케이블을 보호하기 위하여 설치된다. 케이블 페어링을 설계하기 위해서는 유도무기 본체와 케이블 페어링 사이의 응력 분포가 필요하다. 본 연구에서는 케이블 페어링의 접착 응력 및 접착 강도 해석 기법을 고찰하여 프로그램화 하였다. 또한, 고온용 접착재에 대한 인장 시험과 3점 굽힘 시험을 통하여 강도를 계측하였고 이를 케이블 페어링의 설계에 적용하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권4호통권37호
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• pp.801-811
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• 1998

본 논문은 풍동실험을 통하여 ${\pi}$형단면을 가지는 강합성사장교의 공기역학적 특성과 제진방법에 대한 연구이다. 제진장치로는 Fairing, Extension, Post, Flap 등이 사용되었고, 가장 효과적인 개선단면을 선정하여 영각, 감쇠비와 난류실험을 수행하여 내풍안정성을 평가하였다. 실험결과 선정된 개선단면에서 공기역학적 내풍안정성이 향상되었고 공기역학적특성이 규명되었다. 따라서 본 연구에서 수행된 ${\pi}$형단면은 내풍설계의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Wind and Structures
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• 제12권3호
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• pp.205-217
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• 2009

Aerodynamic flutter control for long-span cable-supported bridges was investigated based on three basic girder sections, i.e. streamlined box girder section, box girder section with cantilevered slabs and two-isolated-girder section. Totally four kinds of aerodynamic flutter control measures (adding fairings, central-slotting, adding central stabilizers and adjusting the position of inspection rail) were included in this research. Their flutter control effects on different basic girder sections were evaluated by sectional model or aeroelastic model wind tunnel tests. It is found that all basic girder sections can get aerodynamically more stabled with appropriate aerodynamic flutter control measures, while the control effects are influenced by the details of control measures and girder section configurations. The control effects of the combinations of these four kinds of aerodynamic flutter control measures, such as central-slotting plus central-stabilizer, were also investigated through sectional model wind tunnel tests, summarized and compared to the flutter control effect of single measure respectively.

• Wind and Structures
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• 제35권5호
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• pp.337-351
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• 2022

As central-slotted box decks usually have excellent flutter performance, studies on this type of deck mostly focus on the vortex-induced vibration (VIV) control. Yet with the increasing span lengths, cable-supported bridges may have critical wind speeds of wind-induced static instability lower than that of the flutter. This is especially likely for bridges with a central-slotted box deck. As a result, the overall aerodynamic performance of such a bridge will depend on its wind-induced static stability. Taking a 1400 m-main-span cable-stayed bridge as an example, this study investigates the influence of a series of deck shape parameters on both static and flutter instabilities. Some crucial shape parameters, like the height ratio of wind fairing and the angle of the inner-lower web, show opposite influences on the two kinds of instabilities. The aerodynamic shape optimization conducted for both static and flutter instabilities on the deck based on parameter-sensitivity studies raises the static critical wind speed by about 10%, and the overall critical wind speed by about 8%. Effective VIV countermeasures for this type of bridge deck have also been proposed.

• Wind and Structures
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• 제32권3호
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• pp.179-191
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• 2021

A series of wind tunnel tests, including 1:50 sectional model tests, 1:50 free-standing bridge tower tests and 1:70 full-bridge aeroelastic model tests were carried out to systematically investigate the aerodynamic performance of the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge (HZMB). The test result indicates that there are three wind-resistant safety issues the HZMB encounters, including unacceptable low flutter critical wind speed, vertical vortex-induced vibration (VIV) of the main girder and galloping of the bridge tower in across-wind direction. Wind-induced vibration of HZMB can be effectively suppressed by the application of aerodynamic and mechanical measures. Acceptable flutter critical wind speed is achieved by optimizing the main girder form (before: large cantilever steel box girder, after: streamlined steel box girder) and cable type (before: central cable, after: double cable); The installations of wind fairing, guide plates and increasing structural damping are proved to be useful in suppressing the VIV of the HZMB; The galloping can be effectively suppressed by optimizing the interior angle on the windward side of the bridge tower. The present works provide scientific basis and guidance for wind resistance design of the HZMB.

• Wind and Structures
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• 제21권2호
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• pp.223-239
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• 2015

Open decks are a widely used deck configuration in long-span cable-stayed bridges; however, incorporating aerodynamic countermeasures are advisable to achieve better aerodynamic performance than a bluff body deck alone. A sectional model of an open deck cable-stayed bridge with a main span of 400 m was selected to conduct a series of wind tunnel tests. The influences of five practical aerodynamic countermeasures on flutter and vortex-induced vibration (VIV) performance were investigated and are presented in this paper. The results show that an aerodynamic shape selection procedure can be used to evaluate the flutter stability of decks with respect to different terrain types and structural parameters. In addition, the VIV performance of $\prod$-shaped girders for driving comfortableness and safety requirements were evaluated. Among these aerodynamic countermeasures, apron boards and wind fairings can improve the aerodynamic performance to some extent, while horizontal guide plates with 5% of the total deck width show a significant influence on the flutter stability and VIV. A wind fairing with an angle of $55^{\circ}C$ showed the best overall control effect but led to more lock-in regions of VIV. The combination of vertical stabilisers and airflow-depressing boards was found to be superior to other countermeasures and effectively boosted aerodynamic performance; specifically, vertical stabilisers significantly contribute to improving flutter stability and suppressing vertical VIV, while airflow-depressing boards are helpful in reducing torsional VIV.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6A호
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• pp.1013-1022
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• 2006

본질적으로 두 개의 I형 거더를 가진 사장교는 공기역학적으로 불리한 특성을 가지고 있음에도 불구하고 경제적으로 유리하기 때문에 최근 우리나라에서 많이 건설되고 있다. 본 논문에서는 두 개의 I형 거더를 가지는 사장교의 실제 조건 하에서의 공기역학적 특성을 평가하기 위하여 영각, 난류강도, 감쇠비를 변화시켜가면서 단면모형실험을 수행하였다. 비틀림 강성이 다른 두 개의 상부 단면 형식이 시공단계 및 완공 후에 대하여 각각 조사되었고 교량의 공기역학적 특성을 향상시키기 위하여 3가지 형식의 페어링이 고려되었다. 연구결과, 전통적인 등류에서의 단면모형실험은 다소 비관적으로 공기역학적 거동을 평가하고 있으며 교량의 바람에 의한 응답은 난류강도와 구조감쇠비에 따라 현저하게 변화하는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제시된 페어링은 와류진동 및 버페팅 진동을 감소시켰으며 또한, 플러터의 발생속도도 증가시켰다. 본 연구결과는 두 개의 I형 거더를 가지는 사장교의 내풍설계를 위한 많은 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.15-24
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• 2004

일반적으로, 2개의 I형 거더로 이루어진 ${\pi}$형거더는 공기역학적으로 불안하여 내풍설계에 있어 매우 불리 한 것으로 알려져 있다. 공기역학적 진동은 구조물의 강성이나 감쇠의 향상, 단면 형상의 연구 등에 의해 억제될 수 있으므로 본 연구에서는 ${\pi}$ 형단면을 가진 4경간 사장교에 대해 영각과 공기역학적 제진장치의 추가로 인한 단면의 변화에 따른 2차원 진동실험을 통하여 공기역학적 특성을 파악하도록 하였다. 등류와 난류에서의 실험결과 본 교량단면은 기본단면만으로도 내풍안정성을 충분히 갖추고 있기 때문에 페어링(Fairing) 및 베플(Baffle Plate) 등의 추가적인 공기역학적 제진장치가 필요하지 않을 것으로 판단된다. 이는 본 교량의 경우 주경간이 230m인 4경간으로 이루어져 있어 비슷한 단면을 가진 교량에 비하여 수직 및 비틀림 진동수가 크고 강성이 크기 때문에 설계풍속 내에서 공기역학적으로 안정한 것으로 보여진다.