• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.29-33
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• 2010

For last 10 years, there are big progress and many efforts in the development of HTS power equipments by some country including South Korea. Especially HTS cable system is the strongest candidate among them from the viewpoint of applying to real grid, because of the feature of it, compact and large capacity. In South Korea, transmission level 154kV, the world top voltage class, HTS cable system was installed and has been tested in KEPCO Gochang Underground Cable Test Field since the early of 2010 in order to meet test requirements made by KEPCO, the only grid company in South Korea. The type test of it will be completed by October 2010 and subsequently long-term load cycle test will be performed during 6 months. Also in the near future, KEPCO has a plan to demonstrate transmission level HTS cable system in real grid, in order to meet practical requirements and confirm the feasibility of it. This paper says the test plan of transmission level 154kV HTS cable system and the way how to test it.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권2호
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• pp.227-235
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• 2018

Cables are the main load-bearing members of prestressed structure and other tensegrity structures. Based on the static equilibrium principle, a new cable force identification method considering cable flexural rigidity is proposed. Its computational formula is derived and the strategy to solve its implicit formula is introduced as well. In order to improve the reliability and practicality of this method, the influence of the cable flexural rigidity on cable force identification accuracy is also investigated. Through cable force identification experiments, the relationships among certain parameters including jacking force, jacking displacement, initial cable force, and sectional area (flexural rigidity) are studied. The results show that the cable force calculated by the proposed method considering flexural rigidity is in good agreement with the finite element results and experimental results. The proposed method with high computational accuracy and resolution efficiency can avoid the influences of the boundary condition and the length of the cable on calculation accuracy and is proven to be conveniently applied to cable force identification in practice.

• 한국해양공학회지
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• 제23권3호
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• pp.59-64
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• 2009

Bridge types such as the suspension bridges and the cable stayed bridges maintained by cables present the dangerous possibility of a ship running through the bottom of the bridge. Due to hangers and main cables in the upper structural system, the bridge is also susceptible to disasters. However, these cable bridges are usually used for long span bridges over the sea. This structure is relatively more exposed to disasters, such as wind, hail, and earthquake, than other structures. This structure also has the potential to cause car accidents on account of the poor visibility due to foggy conditions. If a fire breaks out because of a car accident due to wind, a car explosion will likely occur.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권1호통권53호
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• pp.205-213
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• 2009

본 연구에서는 사장교의 케이블 장력을 장기적인 관점에서 보다 효과적으로 분석하고 모니터링할 수 있는 케이블 장력 모니터링 시스템을 개발하는 연구를 수행하였다. 제안된 모니터링 시스템에는 실시간 동적 데이터에서 일정 대상시간 동안의 가속도 데이터를 선정하고, 이를 고속 푸리에 변환 알고리즘에 적용하여 주파수 분석한 결과를 평균하여 일반화시키는 신호해석이론이 적용되었다. 제안된 케이블 장력의 모니터링 시스템의 적용성을 평가하기 위하여 실제 공용중인 사장교에 대한 현장재하시험을 실시하였다. 현장계측을 통한 수동으로 계산된 장력과 모니터링 시스템의 강제저장 기능을 통해 저장된 데이터를 수계산하여 반자동으로 계산된 장력을 비교한 결과, 장력차이가 1% 이내로 발생하였고, 제안된 모니터링 시스템에서 자동으로 계산된 장력을 비교한 결과에서는 약 5% 범위의 무시할만한 차이로 나타나 본 연구에서 제안된 사장교 케이블 장력 모니터링 시스템의 신뢰도를 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.557-563
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• 2007

사장교 케이블은 구조적으로 휨강성과 감쇠력이 작아 풍우에 의해 쉽게 유해진동이 발생한다. 이러한 풍우진동을 저감시키기 위한 효과적인 방법으로 부가댐퍼를 장착하여 케이블의 감쇠력을 증가시키는 제어시스템이 널리 사용되어왔다. 그러나 댐퍼를 케이블의 정착부 부근에 설치할 수밖에 없는 구조적 한계로 인하여 충분한 감쇠력을 발휘하기 어렵다. 그러므로 본 논문은 수동제어시스템 보다 효과적으로 풍하중에 의한 케이블 진동을 제어하기 위한 능동제어시스템을 제안하였다. 제안된 능동제어시스템은 케이블의 정착단에 베어링 장치를 장착하여 케이블 단부에서 횡방향 변위가 가능하도록 모델링 하였으며, 앵커리지 내부에 장착된 능동댐퍼를 이용하여 적절한 제어력을 제공하도록 하였다. 능동제어를 위하여 최적제어 이론을 이용 LQG 조정기를 설계하였으며, 수치해석은 실제 교량인 서해대교의 최장 케이블을 대상으로 하여 기존의 댐퍼 시스템과 수동, 능동 댐퍼 부착에 따른 케이블의 진동제어성능을 비교 및 분석하였다. 연구결과 제안된 능동제어시스템은 효과적으로 사장교 케이블의 진동을 저감시킬 수 있는 시스템임을 입증하였으며, 기존의 부가댐퍼 시스템 보다 효과적으로 진동을 저감시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제27권4호
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• pp.477-499
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• 2007

The main purpose of this paper is to investigate the ultimate behavior of steel cable-stayed bridges with design variables and compare the validity and applicability of computational methods for evaluating ultimate load capacity of cable-stayed bridges. The methods considered in this paper are elastic buckling analysis, inelastic buckling analysis and nonlinear elasto-plastic analysis. Elastic buckling analysis uses a numerical eigenvalue calculation without considering geometric nonlinearities of cable-stayed bridges and the inelastic material behavior of main components. Inelastic buckling analysis uses an iterative eigenvalue calculation to consider inelastic material behavior, but cannot consider geometric nonlinearities of cable-stayed bridges. The tangent modulus concept with the column strength curve prescribed in AASHTO LRFD is used to consider inelastic buckling behavior. Detailed procedures of inelastic buckling analysis are presented and corresponding computer codes were developed. In contrast, nonlinear elasto-plastic analysis uses an incremental-iterative method and can consider both geometric nonlinearities and inelastic material behavior of a cable-stayed bridge. Proprietary software ABAQUS are used and user-subroutines are newly written to update equivalent modulus of cables to consider geometric nonlinearity due to cable sags at each increment step. Ultimate load capacities with the three analyses are evaluated for numerical models of cable-stayed bridges that have center spans of 600 m, 900 m and 1200 m with different girder depths and live load cases. The results show that inelastic buckling analysis is an effective approximation method, as a simple and fast alternative, to obtain ultimate load capacity of long span cable-stayed bridges, whereas elastic buckling analysis greatly overestimates the overall stability of cable-stayed bridges.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.129-138
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• 2005

본 논문은 사장교에서 모니터링 시스템을 통해 획득한 가속도 자료를 이용하여 케이블 관리기준 장력을 결정하기 위한 방법을 제시한다. 현재 한국의 많은 장대교량에 모니터링 시스템이 설치되어 있다. 모니터링 시스템은 교량의 이상현상이나 손상을 진단하고 관리주체에 경고하기 위해 설치된다. 사장교에 있어서는 그 기하학적인 형상 때문에 케이블 장력이 교량 이상징후의 중요한 지시가 될 수 있다. 만약 케이블 장력관리치가 너무 높거나 또는 너무 낮게 설정되면, 모니터링 시스템은 교량의 이상징후를 적절하게 경고하지 못할 것이다. 일반적으로, 관리치는 경험이나 공학적 판단에 의해 결정된다. 그러나 본 논문에서는 케이블 장력에 대한 확률분포모형과 신뢰성 해석에 기초한 새로운 케이블 장력관리치 설정에 대한 방법을 제시한다. 제안된 방법은 적용성 검토를 위하여 실제 콘크리트 사장교에 적용되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.54-61
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• 2013

사장교 케이블은 초기 큰 인장력으로 축강성이 매우 크지만, 횡방향 휨강성은 약하다. 풍하중이나 교통하중은 케이블을 심각하게 진동시켜 사장교의 사용성에 부정적 영향을 끼친다. 그러므로 장대교량에 감쇠장치를 설치하는 진동 저감 계획이 절실히 요구된다. 마찰댐퍼는 교통하중이나 풍하중과 같은 동적하중이 작용하는 케이블 진동에서 진폭과 지속시간을 대폭 감소시킬 수 있는 효과적인 장치임을 알 수 있다. 케이블 진동은 댐퍼제작방법과 설치위치 및 형상에 따라 효율이 달라질 수 있다. 그럼에도 불구하고 본 실험연구의 마찰댐퍼 설치전 후 제진성능효과 분석결과는 향후 사장케이블의 진동을 저감시키는 기본 자료로 활용할 수 있다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제1권4호
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• pp.371-392
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• 2014

Long-span cable-supported bridges are flexible structures vulnerable to unsymmetric loadings such as railway traffic and strong wind. The torsional dynamic response of long-span cable-supported bridges under running trains and/or strong winds may deform the railway track laid on the bridge deck and affect the running safety of trains and the comfort of passengers, and even lead the bridge to collapse. Therefore, it is eager to figure out the torsional dynamic response of long-span cable-supported bridges under running trains and/or strong winds. The Tsing Ma Bridge (TMB) in Hong Kong is a suspension bridge with a main span of 1,377 m, and is currently the world's longest suspension bridge carrying both road and rail traffic. Moreover, this bridge is located in one of the most active typhoon-prone regions in the world. A wind and structural health monitoring system (WASHMS) was installed on the TMB in 1997, and after 17 years of successful operation it is still working well as desired. Making use of one-year monitoring data acquired by the WASHMS, the torsional dynamic responses of the bridge deck under rail traffic and strong winds are analyzed. The monitoring results demonstrate that the differences of vertical displacement at the opposite edges and the corresponding rotations of the bridge deck are less than 60 mm and $0.1^{\circ}$ respectively under weak winds, and less than 300 mm and $0.6^{\circ}$ respectively under typhoons, implying that the torsional dynamic response of the bridge deck under rail traffic and wind loading is not significant due to the rational design.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.81-92
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• 2002

The objective of this paper is to help to make decision of the appropriate structural types in long span structured building due to range of span. For the intention, based on 7 forces of structural element, it is analized the relationships among 6 configurations of structural element(d/1), 25 structural types, 4 materials, and span-length known with 186 sample from 1850 to 1996. 1) bending forces: $club(1/100{\sim}1/10),\;plate(1/100{\sim}1/10),\;rahmen(steel,\;10{\sim}24m)\;simple\;beam(PC,\;10{\sim}35m)$ 2) shearing forces: $shell(1/100{\sim}1/1000)\;hyperbolic\;paraboloids(RC,25{\sim}97m)$ 3) shearing+bending forces: plate, folded $plate(RC21{\sim}59m)$ 4) compression axial forces: club, $arch(RC,\;32{\sim}65m)$ 5) compression+tension forces: shell, braced dome $shell(RC,\;40{\sim}201m),\;vault\;shell(RC,\;16{\sim}103m)$ 6) compression+tension axial forces: $rod(1/1000{\sim}1/100)$, cable(below 1/1000)+rod, coble+rod+membrane(below 1/1000), planar $truss(steel,\;31{\sim}134m),\;arch\;truss(31{\sim}135m),\;horizontal\;spaceframe(29{\sim}10\;8m),\;portal\;frame(39{\sim}55m),\;domical\;space\;truss(44{\sim}222m),\;framed\;\;membrane(45{\sim}110m),\;hybrid\;\;membrane\;(42{\sim}256m)$ 7) tension forces: cable, membrane, $suspension(60{\sim}150m),\;cable\;\;beam(40{\sim}130m),\;tensile\;membrane(42{\sim}136m),\;cable\;-slayed(25{\sim}90m),\;suspension\;membrane(24{\sim}97m),\;single\;layer\;pneumatic\;structure(45{\sim}231m),\;double\;layer\;pneumatic\;structures(30{\sim}44m)$