• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.579-585
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• 2017

본 연구는 건축외장재에 케이블을 이용하여 로비공간에 개방성이 확보되고 시공이 간단하여 공사비용을 절감시킬 수 있는 케이블월 시스템을 제안하였다. 제안된 케이블월 시스템은 외장재의 하중을 지탱하기 위해 건축물에 철골구조를 과대하게 설치하는 기존 커튼월 구조와는 다르게 케이블을 철골부재와 철근콘크리트구조로 연결하므로 구조시스템의 단순화와 개방성을 확보할 수 있다. 또한 수직 케이블에 초기장력을 가력 할 경우 케이블접합부에 압축력이 작용되어 유리패널을 효과적으로 가압 고정할 수 있을 뿐만 아니라 풍하중을 효과적으로 구조물에 전달할 수 있게 되었다. 본 연구에서 제안한 케이블월 이론식을 구조해석 프로그램인 MIDAS-GEN에 이용하여 얻어진 해석 값을 구조실험값과 비교한 결과 하중-변형값이 유사한 것으로 나타났으며, 구조실험에 나타난 최대 처짐 값(57.5mm)은 외국 외장재 처짐규준 AAMA(L/60=150mm)보다는 매우 작게 발생되어 제안된 케이블월 시스템을 사용할 경우 구조성능은 충분히 만족하는 것으로 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.115-123
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• 2018

케이블지지교량에서 케이블은 하중을 지지하는 주요 부재로, 케이블 장력은 교량의 건전성과 안전도 평가에 있어서 매우 중요한 변수이다. 케이블의 장력을 추정하는 기법으로, 로드셀 및 유압잭 등을 이용하여 케이블의 응력을 직접 측정하는 직접법과 케이블의 형상조건과 계측된 동특성을 활용하여 장력을 역산하는 진동법이 가장 많이 활용되고 있다. 최근 들어 케이블 내부 강재의 응력변화로 인하여 유발되는 자기장 변화를 탐지하는 EM 센서의 연구 및 활용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 리프트오프 테스트, EM 센서 및 진동법(Vision-based System, Accelerometer)을 적용하여 장력을 측정하고 그 결과를 비교 분석하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권2호
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• pp.241-254
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• 2022

The cables in a cable-stayed bridge are critical load-carrying parts. The potential damage to cables should be identified early to prevent disasters. In this study, an efficient deep learning model is proposed for the damage identification of cables using both a multi-layer perceptron (MLP) and a graph neural network (GNN). Datasets are first generated using the practical advanced analysis program (PAAP), which is a robust program for modeling and analyzing bridge structures with low computational costs. The model based on the MLP and GNN can capture complex nonlinear correlations between the vibration characteristics in the input data and the cable system damage in the output data. Multiple hidden layers with an activation function are used in the MLP to expand the original input vector of the limited measurement data to obtain a complete output data vector that preserves sufficient information for constructing the graph in the GNN. Using the gated recurrent unit and set2set model, the GNN maps the formed graph feature to the output cable damage through several updating times and provides the damage results to both the classification and regression outputs. The model is fine-tuned with the original input data using Adam optimization for the final objective function. A case study of an actual cable-stayed bridge was considered to evaluate the model performance. The results demonstrate that the proposed model provides high accuracy (over 90%) in classification and satisfactory correlation coefficients (over 0.98) in regression and is a robust approach to obtain effective identification results with a limited quantity of input data.

• 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, $suspension(60{\sim}150m),\;cable\;\;beam(40{\sim}130m),\;tensile\;membrane(42{\sim}136m),\;cable\;-slayed(25{\sim}90m),\;suspension\;membrane(24{\sim}97m),\;single\;layer\;pneumatic\;structure(45{\sim}231m),\;double\;layer\;pneumatic\;structures(30{\sim}44m)$

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.1-9
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• 2014

본 연구에서는 기존 강재브레이스 내진보강법이 가지는 좌굴문제 등 단점을 극복할 수 있는 중 저층 철근콘크리트 건축물에 효과적으로 적용할 수 있는 새로운 내진보강법을 개발하였다. Carbon Fiber Composite Cable (CFCC)을 이용하여 건축물 골조 외부에 X자 형태로 내진보강을 실시하고, 상부 및 하부 보 양 단부에 CFCC X-브레이싱을 고정하기 위해서 평판 및 돌출형 나사식 접합으로 내진보강을 실시하는 내진보강법으로서, 반복하중 실험을 통하여 내진보강 효과를 규명하였다. 실험체는 비교용 비보강 골조, 평판형 및 돌출형 CFCC X-브레이싱 내진보강 골조 실험체 총 3개를 제작하였다. 실험결과, 본 연구에서 개발한 CFCC 내진보강법은 강도증진형 내진보강법으로 드러났으며, 기존 강재브레이스 보강법 대비 중량증가가 거의 없으며, 재료자체가 압축에 대한 좌굴이 없으며, 경량이므로 시공성이 매우 우수하고 중량 및 체적대비 우수한 강도가 발휘될 뿐만 아니라 특히, CFCC의 직경을 변경함으로서 내진보강 목적 (강도 보강량)에 대응하여 내진성능을 쉽게 변화시킬 수 있는 장점이 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.55-65
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• 2006

이 논문에서는 캔틸레버 공법으로 시공되는 대칭형 강 사장교의 폐합해석법을 제안한다. 폐합시공 전에는 폐합단면 양쪽에서 두개의 독립적인 구조계가 성립되기 때문에 폐합단면에 적절한 단면력을 가해 주어야만 폐합단면에서 수직 처짐과 회전각에 대한 적합조건을 만족시킬 수 있다. 그러나 실제 시공에서는 폐합단면에 단면력을 재하하는 것이 거의 불가능하기 때문에 시공 중에 실제로 교량에 재하할 수 있는 외력에 의하여 적합조건을 만족시켜야 한다. 이 논문에서는 몇 개 케이블의 무응력 길이와 데릭 크레인의 인양력을 조정하여 적합조건을 만족시킬 수 있는 해석 방법을 제안한다. 적합조건식은 케이블의 무응력 길이와 크레인 인양력에 대하여 비선형이므로 Newton-Raphson 방법에 의하여 반복적으로 푼다. 케이블 부재는 탄성현수선 요소를 사용하여 모델링하였고, 주탑과 거더는 일반적인 3차원 뼈대요소를 사용하여 이산화하였다. 교량의 케이블 무응력 길이와 인양력에 대한 변위 민감도는 평형방정식을 직접 미분하여 계산하였다. 주어진 신뢰도 구간에서 시공 오차를 예측하기 위한 몬테-카를로 모사법을 제안하였다. 제안된 방법을 제 2 진도대교의 폐합시공에 적용하여 그 타당성과 효율성을 검증하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권3호
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• pp.287-299
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• 2018

The purpose of this study is to investigate the effectiveness of damped cable systems (DCS) to mitigate the earthquake-induced responses of a building frame structure. The seismic performance of the DCS is investigated using the fragility analysis and life cycle cost evaluation of an existing building retrofitted with the DCS, and the results are compared with the structure retrofitted with conventional fluid viscous dampers. The comparison of the analysis results reveals that, due to the self-centering capability of the DCS, residual displacement approximately reaches to zero for the structure retrofitted with the DCS. The fragility analysis shows that the structure retrofitted with the DCS has the least probability of reaching the specific limit states compared to the bare structure and the structure with the conventional fluid viscous damper (VD), especially under the severe ground motions. It is also observed that both the initial and the life cycle costs of the DCS seismic retrofitting technique is lesser compare to the structure retrofitted with the VD.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.993-1000
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• 2006

Practical stability design method of main members of cable-stayed bridges is proposed and discussed through a design example. For this purpose, initial tensions of stay cables and axial forces of main members are firstly determined using initial shaping analysis of bridges under dead loads. And then the effective buckling length using system elastic/inelastic buckling analysis and bending moments considering $P-{\delta}-{\Delta}$ effect by second-order elastic analysis are calculated for main girder and pylon members subjected to both axial forces and moments, respectively. Particularly, load combinations of dead and live loads, in which maximum load effects due to live loads are obtained, are taken into account and effects of live loads on effective buckling lengths are investigated.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제45권5호
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• pp.703-722
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• 2013

In this paper a study about concrete arch bridges built by lattice cantilevers is presented. Lattice cantilevers are partial structures composed of deck, arch, piers and provisional steel diagonals, organized as reticular cantilever girders, in order to build arch bridges without the use of centrings, supports or temporary towers. Characteristics of this construction methodology with its variants are explained together with their implications in the erection sequence. Partial elastic scheme method is implemented in order to find initial forces of temporary cables and a forward analysis is carried out to follow the actual sequence of construction, by extending a procedure already applied to concrete cable-stayed bridges and to arches built by the classical suspended cantilever method. A numerical application on a case-study of a concrete arch bridge is performed together with a comparison between different methodologies followed for its construction sequence. Differences between erection by lattice cantilevers and cable-stayed cantilevers, are discussed. Results can be useful for designers in conceptual design of concrete arch bridges.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.298-305
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• 1998

The purpose of this study is to propose the method of determining the initial fabric membrane structures surface and membrane patterning procedures. Tension structure, such as, fabric membrane structures and cable-net, is stabilized by their initial prestress and boundary condition. The process to find initial structural overall shape of tension structures produced by initial prestress called Shape Finding or Shape Analysis. One of the most important factor for the design of membrane structures is to search initial smooth surface, because unlike steel or concrete building elements which resist loads in bending, all tension structure forces are carried within the surface by membrane stress or cable tension. To obtain initial surface of fabric membrane element in large deformation analysis, the membrane element is idealized as cable using a technique with Force-density method. and that result is compared with well-known nonlinear numerical method, such as Newton-raphson method and Dynamic relaxation method. The shape resulting from Force-density method has been dealt with as the initial membrane shape and used patterning procedures.