• 제목/요약/키워드: Long cable

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Structural health monitoring of a cable-stayed bridge using wireless smart sensor technology: data analyses

  • Cho, Soojin;Jo, Hongki;Jang, Shinae;Park, Jongwoong;Jung, Hyung-Jo;Yun, Chung-Bang;Spencer, Billie F. Jr.;Seo, Ju-Won
    • Smart Structures and Systems
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    • 제6권5_6호
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    • pp.461-480
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    • 2010
  • This paper analyses the data collected from the $2^{nd}$ Jindo Bridge, a cable-stayed bridge in Korea that is a structural health monitoring (SHM) international test bed for advanced wireless smart sensors network (WSSN) technology. The SHM system consists of a total of 70 wireless smart sensor nodes deployed underneath of the deck, on the pylons, and on the cables to capture the vibration of the bridge excited by traffic and environmental loadings. Analysis of the data is performed in both the time and frequency domains. Modal properties of the bridge are identified using the frequency domain decomposition and the stochastic subspace identification methods based on the output-only measurements, and the results are compared with those obtained from a detailed finite element model. Tension forces for the 10 instrumented stay cables are also estimated from the ambient acceleration data and compared both with those from the initial design and with those obtained during two previous regular inspections. The results of the data analyses demonstrate that the WSSN-based SHM system performs effectively for this cable-stayed bridge, giving direct access to the physical status of the bridge.

Spatially variable effects on seismic response of the cable-stayed bridges considering local soil site conditions

  • Tonyali, Zeliha;Ates, Sevket;Adanur, Suleyman
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제70권2호
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    • pp.143-152
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    • 2019
  • In this study, stochastic responses of a cable-stayed bridge subjected to the spatially varying earthquake ground motion are investigated for variable local soil cases and wave velocities. Quincy Bay-view cable-stayed bridge built on the Mississippi River in Illinois, USA selected as a numerical example. The bridge is composed of two H-shaped concrete towers, double plane fan type cables and a composite concrete-steel girder deck. The spatial variability of the ground motion is considered with the coherency function, which is represented by the components of incoherence, wave-passage and site-response effects. The incoherence effect is investigated by considering Harichandran and Vanmarcke model, the site-response effect is outlined by using hard, medium and soft soil types, and the wave-passage effect is taken into account by using 1000, 600 and 200 m/s wave velocities for the hard, medium and soft soils, respectively. Mean of maximum response values obtained from the analyses are compared with those of the specific cases of the ground motion model. It is concluded that the obtained results from the bridge model increase as the differences between local soil conditions cases of the bridge supports change from firm to soft. Moreover, the variation of the wave velocity has important effects on the responses of the deck and towers as compared with those of the travelling constant wave velocity case. In addition, the variability of the ground motions should be considered in the analysis of long span cable-stayed bridges to obtain more accurate results in calculating the bridge responses.

XLPE 케이블 절연체에서의 가지형 전기트리 성장에 따른 부분방전 위상 특성 연구 (A Study on the Partial Discharge Phase Properties with Branch Type Eleotrical Tree Growth in XLPE Cable Insulation)

  • 강동식;선종호;김위영;이홍식;박정후
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제51권5호
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    • pp.213-221
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    • 2002
  • In order to improve the reliability of XLPE cables, it is necessary to find the useful diagnostic parameter according to long term aging. This paper described the change of partial discharge(PD) phase Properties of XLPE cable insulation with branch type electrical tree degradation. for long term aging. To understand the PD Properties with $\phi$ -q-n distributed shape of XLPE insulation, specimens were prepared by 22.9㎸ distribution cable and made in a type of block(16${\times}$16${\times}$3[mm]). Ogura needles having tip radius of l0${\mu}{\textrm}{m}$ were inserted into each block pieces. The measuring system was consisted of PD detector, digitizer for digital conversion, VXI system for signal processing. The PD properties of the specimens were measured from initiation of tree to breakdown and their characteristics were analyzed. We analyzed the relationship between electrical properties(PD Quantity, PD initiation angle, PD extinction angle, PD occurrence angle : (PD extinction angle - PD initiation angle)) and the normalized aging rate. We found PD parameter, PD initiation angle and occurrence angle, which are a useful diagnostic parameter in estimating the branch type electrical tree for XLPE insulation condition.

초고속 인터넷 서비스를 위한 CATV 망의 융복합 연구 (A Study on the Convergence of CATV Networks for Ultra High Speed Internet Service)

  • 박용서
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권9호
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    • pp.219-224
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    • 2015
  • 향후 CATV 망 관련 기술은 방송미디어와 인터넷 서비스를 결합한 방송통신 융복합 서비스가 가속화됨에 따라 이들의 서비스를 가장 경제적이고, 효율적으로 결합하는 사업자만이 시장에 남게 될 것이다. 본 논문에서는 한국과 중국의 CATV 현황과 기술동향을 파악하고 본 논문에서 제안된 초고속 인터넷 기술인 CMC(Cable Modem Concentrator) 기술을 분석하였다. 이 기술은 기존의 HFC망의 기본 구조를 그대로 사용면서 통신 속도를 보다 높일 수 있고, CMC 내에 증폭기를 추가함으로써 서비스 지역을 확대할 수 있다는 장점이 있다. 한국의 경우 대도시 밀집지역이 많아 동축케이블 구간의 거리가 점점 짧아지고 있으나, 중국과 같은 대륙은 장거리 전송 서비스에 대한 부담이 적지 않다. 본 기술은 장거리는 물론 중, 단거리 가입자에게도 적합한 기술로서 어떠한 지리적 제한도 받지 않고 사용 가능할 수 있기 때문에, 본 기술을 중국이나 중동, 동남 아시아 지역의 CATV 망에 적용한다면 경제적 이득이 클 것으로 예상된다.

Progress in R&D of coated conductor in M-PACC project

  • Izumi, T.;Ibi, A.;Nakaoka, K.;Taneda, T.;Yoshida, T.;Takagi, Y.;Nakamura, T.;Machi, T.;Katayama, K.;Sakai, N.;Yoshizumi, M.;Koizumi, T.;Kimura, K.;Kato, T.;Kiss, T.;Shiohara, Y.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.1-6
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    • 2014
  • The five-year national project in Japan for R&D of coated conductors and applications, named as the Materials and Power Applications of Coated Conductors (M-PACC) project, was finished at the end of FY2013. The project consists of four sub-themes as cable, transformer, SMES and coated conductors. In the theme of coated conductors, the fabrication process had been developed to satisfy the requirements from the applications such as in-field $I_c$ performance, low AC loss in the long tapes etc. Through the project, the remarkable progress was achieved as follows; a high in-field minimum $I_c$ value over 54A/cm-width under 3T at 77K was realized in a 200m long EuBCO tape with artificial pinning centers of $BaHfO_3$ by the pulsed laser deposition (PLD) technique on the IBAD template. On the other hand, the AC loss reduction was confirmed in the tapes fabricated by both PLD and the metal organic deposition (MOD) techniques by scribing 100m tapes into 10-filamments. Additionally, the mechanism of the delamination phenomenon was systematically investigated and the strength was improved by eliminating the origins of the weak points in the films. Through the development, all targeted goals were accomplished and the several results were appreciated as a world champion data.

Cercaria caribbea LVIII Cable, 1963 (Digenea: Cyathocotylidae) in the Republic of Korea and Its Surface Ultrastructure

  • Han, Eun-Taek;Park, Jeong-Hyun;Chai, Jong-Yil
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제50권2호
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    • pp.177-180
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    • 2012
  • Cercaria caribbea LVIII Cable, 1963 (Digenea: Cyathocotylidae) was detected from a brackish water gastropod species (Cerithideopsilla cingulata) in a coatal area of Shinan-gun, Jeollanam-do (Province), the Republic of Korea, and its surface ultrastructure was studied using a scanning electron microscope. The cercariae were found freely swimming or enveloped within daughter sporocysts when the snail host was mechanically broken. They were morphologically characterized by a linguiform and ventrally concave body, a long and bifurcated tail, and the presence of a holdfast (=tribocytic) organ posterior to the ventral sucker. On the whole ventral and dorsal surfaces, peg-like tegumental spines were densely distributed. Around the oral sucker, several sensory papillae, each with a short cilium, were distributed, and on the tail, sensory papillae, each with an extensively long cilium, were observed. This is the first record describing a cyathocotylid cercaria from a brackish water gastropod in the Republic of Korea.

Refinement of damage identification capability of neural network techniques in application to a suspension bridge

  • Wang, J.Y.;Ni, Y.Q.
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제2권1호
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    • pp.77-93
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    • 2015
  • The idea of using measured dynamic characteristics for damage detection is attractive because it allows for a global evaluation of the structural health and condition. However, vibration-based damage detection for complex structures such as long-span cable-supported bridges still remains a challenge. As a suspension or cable-stayed bridge involves in general thousands of structural components, the conventional damage detection methods based on model updating and/or parameter identification might result in ill-conditioning and non-uniqueness in the solution of inverse problems. Alternatively, methods that utilize, to the utmost extent, information from forward problems and avoid direct solution to inverse problems would be more suitable for vibration-based damage detection of long-span cable-supported bridges. The auto-associative neural network (ANN) technique and the probabilistic neural network (PNN) technique, that both eschew inverse problems, have been proposed for identifying and locating damage in suspension and cable-stayed bridges. Without the help of a structural model, ANNs with appropriate configuration can be trained using only the measured modal frequencies from healthy structure under varying environmental conditions, and a new set of modal frequency data acquired from an unknown state of the structure is then fed into the trained ANNs for damage presence identification. With the help of a structural model, PNNs can be configured using the relative changes of modal frequencies before and after damage by assuming damage at different locations, and then the measured modal frequencies from the structure can be presented to locate the damage. However, such formulated ANNs and PNNs may still be incompetent to identify damage occurring at the deck members of a cable-supported bridge because of very low modal sensitivity to the damage. The present study endeavors to enhance the damage identification capability of ANNs and PNNs when being applied for identification of damage incurred at deck members. Effort is first made to construct combined modal parameters which are synthesized from measured modal frequencies and modal shape components to train ANNs for damage alarming. With the purpose of improving identification accuracy, effort is then made to configure PNNs for damage localization by adapting the smoothing parameter in the Bayesian classifier to different values for different pattern classes. The performance of the ANNs with their input being modal frequencies and the combined modal parameters respectively and the PNNs with constant and adaptive smoothing parameters respectively is evaluated through simulation studies of identifying damage inflicted on different deck members of the double-deck suspension Tsing Ma Bridge.

행어케이블의 동특성 추정을 위한 영상계측시스템 적용 (Application of Vision-based Measurement System for Estimation of Dynamic Characteristics on Hanger Cables)

  • 김성완;김남식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권1A호
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    • pp.1-10
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    • 2012
  • 최근 해안, 도서, 산간지방 등의 개발로 장대교량의 수요가 증가되고 재료 및 설계 시공기술의 지속적 발전으로 인하여 현수교나 사장교 등 장지간을 가지는 교량의 건설이 증가하고 있다. 장대교량은 사장재 또는 주 케이블 및 행어로 주형을 지지하는 고차 부정정구조물로 다양한 형태의 설계가 가능하고 구조물의 외관이 뛰어나기 때문에 현재 많은 교량에 적용되고 있다. 케이블지지교량은 시공 중 그리고 공용상태에서 케이블의 장력을 지속적으로 측정함으로써 교량의 건전성을 파악할 수 있다. 케이블의 장력을 추정하는 기법으로 로드셀 및 유압잭 등을 이용하여 케이블의 응력을 직접 측정하는 방법과 케이블의 형상조건과 계측된 동적 특성을 활용하여 장력을 구하는 진동법이 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 디지털 영상처리를 이용한 행어케이블의 동특성 추정 방법을 제시하였으며 사용의 편의성과 경제성을 고려하여 원거리에 있는 행어케이블을 측정하기 위한 센서로 휴대용 디지털 캠코더를 사용하였다. 디지털 영상처리를 이용하는 방법은 digital image correlation(DIC) 기법을 사용하였으며 변형이 없는 이미지와 변형이 있는 이미지 사이의 기하학적인 왜곡을 보정하는 이미지 변환함수(ITF)를 사용하여 단위픽셀이하를 계산하였다. 또한 영상계측시스템의 흔들림을 추가적인 센서의 설치 없이 한 영상내의 고정된 물체를 이용하여 보정함으로써 행어케이블의 동적응답 및 모드별 고유진동수의 해상도를 향상시켰다.

기하학적 특성이 강사장교의 극한 거동에 미치는 영향 (Effects of Geometric Characteristics on the Ultimate Behavior of Steel Cable-stayed Bridges)

  • 김승준;신도형;최병호;강영종
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권6A호
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    • pp.327-336
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    • 2012
  • 본 논문은 완성계 강사장교의 기하학적 특성이 극한 거동에 미치는 영향을 분석한다. 사장교는 구조형식의 특성에 따라 매우 효율적인 구조체로 알려져 있지만, 이러한 구조 특성에 따라 구조물의 극한 거동에 영향을 미치는 다양한 비선형성과 함께 복잡한 구조거동을 보인다. 본 연구에서는 거더 및 주탑의 단면 크기, 케이블 배치 형식 및 케이블 단면적 변화에 따른 완성계 강사장교의 극한 거동에 대해 다룬다. 선행연구를 통해 도출된 극한거동에 지배적인 활하중에 대해 각 인자의 변화에 대한 매개변수연구를 수행하였다. 활하중에 대한 완성계 사장교의 합리적인 해석을 위해 초기형상해석-활하중해석을 거치는 2단계 해석법을 통해 극한 해석을 수행하였다. 해석에 고려된 사장교 모델은 총 920.0 m의 지간장을 갖는 강사장교이고 케이블 배치각도에 따른 거동분석을 위해 방사형 사장교와 팬 형 사장교 모델을 이용하였다. 본 해석 연구를 통해 각 기하학적 특성 인자 변화에 따른 완성계 강사장교의 극한거동 변화 특성을 도출하였다.

Gradual Bilinear Method를 이용한 사장교의 케이블 손상응답 해석 (Abnormal Response Analysis of a Cable-Stayed Bridge using Gradual Bilinear Method)

  • 김병철;박기태;김태헌;황지현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.60-71
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    • 2014
  • 대표적인 장대교량 형식인 사장교는 공용 중에 케이블 손상이 발생하는 경우 전체 구조계의 손상을 유발할 수 있으므로 신속한 유지관리가 필요하다. 손상발생 이후 대응시간을 가능한 단축하기 위해서 손상신호로부터 직접 이상거동을 판단할 수 있는 알고리즘에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이상거동 감지 알고리즘의 정확도를 향상시키기 위해서는 구조물의 다양한 손상에 대한 충분한 양의 계측결과가 필요하다. 그러나 공용중인 교량에 손상을 주어 이상거동을 계측할 수 없으므로 수치적인 방법으로 이상거동을 모사하는 것이 효율적인 대안이 될 수 있다. 사장교 케이블의 손상을 모사하는 지금까지의 연구는 케이블의 강성변화를 단순한 장력변화로만 모사하여 해석하는 방법이 주를 이루었다. 이러한 해석방법은 설계목적의 정밀도는 확보할 수 있지만 케이블의 손상에 의한 구조물의 정확한 응답을 재현하지 못한다. 본 연구는 사장교의 손상을 모사하기 위해 강성 및 질량의 변화를 고려하는 직접적분법 Gradual Bilinear Method (GBM)을 제안하고 해석프로그램을 개발하였다. 개발된 해석방법을 단순모델을 이용하여 검증하고 실제 사장교모델을 이용하여 손상시각 및 손상지연시간에 따른 응답의 변화를 관찰하였다. 수행된 연구결과는 향후 건축/대형구조물의 안전관리를 위한 고정밀도 이상거동 감지알고리즘을 개발하고 검증하는데 활용될 수 있다.