• 제목/요약/키워드: Steel tower

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제강슬래그와 폐아스팔트를 활용한 중온 아스팔트 포장의 거동 분석 (Experimental and Numerical Analysis of Warm Mix Asphalt Pavement prepared using Steel Slag and RAP)

  • 이호정;장동복;김현욱;김인태;김기병;이재훈
    • 한국도로학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.55-65
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    • 2017
  • PURPOSES : This study aimed to analyze the experimental and numerical behavior of warm mix asphalt pavement prepared using steel slag and RAP and to conduct economic analysis of pavement construction. METHODS : For developing high performance asphalt pavement, we performed three evaluations: fundamental analysis, experimental testing, and 3D finite element analysis. In particular, 3D finite element analysis was conducted on several pavement structures by adopting the results of experimental tests. RESULTS : Through the various evaluations, it was established that steel slag was effective for use as asphalt mixture aggregate. Moreover, asphalt mixture constituting steel slag and RAP demonstrated higher performance behavior compared with conventionally used asphalt mixture. Furthermore, based on the 3D FE modeling, we established that the developed asphalt pavement constituting steel slag and RAP can be utilized for thin layer pavement with comparable performance behavior. CONCLUSIONS :Warm mix asphalt pavement prepared using steel slag and RAP is more competitive and economic compared to hot-mix asphalt pavement. Moreover, it can be applied for preparing thin layer asphalt pavements with reasonable performance. The developed warm mix asphalt pavement prepared using steel slag and RAP can be an alternative pavement type with competitive performance based on the reasonable economic benefit it provides.

정전위법에 의한 해상풍력 타워 구조물용 강재의 음극방식을 위한 최적방식전위 결정 (Determination of optimum protection potential for cathodic protection of offshore wind-turbine-tower steel substructure by using potentiostatic method)

  • 이정형;정광후;박재철;김성종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.230-237
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    • 2017
  • 본 연구에서는 해상풍력 타워 지지구조물용 강재인 S355ML 강에 대하여 전기화학적 기법으로 전기방식 설계에 필요한 최적 방식전위를 규명하고자 하였다. 동전위분극 실험 결과, 양극분극 곡선 상에서는 부동태 구간은 존재하지 않으며, 음극분극 곡선 상에는 용존산소환원반응에 의한 농도분극 구간과 수소가스 발생에 의한 활성화분극 구간이 관찰되었다. 음극방식 시 방식전위에 해당하는 농도분극 구간은 약 - 0.72 V ~ - 1.0 V의 전위 구간인 것으로 확인되었다. 다양한 전위에서 정전위 실험을 실시한 결과 전류밀도 변화는 시간에 따라 안정화되는 경향을 나타냈다. 1200초 동안 정전위 실험 후 주사전자현미경과 3D 분석 현미경을 이용한 시험편 표면 분석 결과, 양극분극 전위에 해당하는 0 V ~ - 0.50 V의 전위구간에서는 양극용해반응에 의한 부식손상이 관찰되었다. 이에 반해 음극분극 전위 영역에서는 대체적으로 손상이 없는 양호한 표면을 유지하였으며 석회질 피막 형성을 확인할 수 있었다. 연구결과, 농도분극 영역에 해당하는 - 0.8 V ~ - 1.0 V의 전위영역이 S355ML 강의 외부전원법에 의한 음극방식 적용 시 최적 방식 전위 구간으로 사료된다.

해상송전철탑 구조물의 주기점검을 통한 경년열화 변화특성 (Aging Deterioration for Electric Power Transmission Tower on Offshore Through Periodic Inspections)

  • 이호범;장일영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.25-33
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    • 2012
  • 해상송전철탑 구조물에 있어서 구조 및 재료 손상에 대해 주기적으로 안전점검을 실시하고, 그 결과를 이용한 수명관리(life management)의 시행은 적극 추천되는 일이다. 본 연구에서는 영흥도 시화호 내에 있는 총 6개의 해상송전철탑에 대해서 강재부재에 대해 3가지, 콘크리트 기초에 대해 5가지, 해수 중 강관파일 및 해수 자체에 대해 4가지 형태의 열화점검을 각각 수행하였다. 강재에 대한 점검 항목들은 외관조사, 부재두께, 도막상태 등에 대한 것이고, 콘크리트 기초에 있어서는 균열형상, 압축강도, 중성화깊이, 염화물 함유량 등에 대한 항목, 그리고 해중 강관파일에 있어서의 전위 및 양극조사에 따른 부식정도, 동영상 촬영 및 해수의 수질환경성 평가 등에 대한 항목이다. 이와 같은 정기적 열화점검은 연속 3년 동안 매년 10월경에 동일위치에 대해 평가하였다. 결과적으로 본 연구에서는 이러한 자료를 체계적으로 활용함으로써 해상송전철탑 안전성 유지관리에 유익하게 적용될 수 있는 새로운 열화지표를 개발하였다.

Wilshire Grand: Outrigger Designs and Details for a Highly Seismic Site

  • Joseph, Leonard M.;Gulec, C. Kerem;Schwaiger, Justin M.
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.1-12
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    • 2016
  • The 1100 foot [335 m] tall Wilshire Grand Center tower under construction in Los Angeles illustrates many key outrigger issues. The tower has a long, narrow floor plan and slender central core. Outrigger braces at three groups of levels in the tower help provide for occupant comfort during windy conditions as well as safety during earthquakes. Because outrigger systems are outside the scope of prescriptive code provisions, Performance Based Design (PBD) using Nonlinear Response History Analysis (NRHA) demonstrated acceptability to the Los Angeles building department and its peer review panel. Buckling Restrained Brace (BRB) diagonals are used at all outrigger levels to provide stable cyclic nonlinear behavior and to limit forces generated at columns, connections and core walls. Each diagonal at the lowest set of outriggers includes four individual BRBs to provide exceptional capacities. The middle outriggers have an unusual 'X-braced Vierendeel' configuration to provide clear hotel corridors. The top outriggers are pre-loaded by jacks to address long-term differential shortening between the concrete core and concrete-filled steel perimeter box columns. The outrigger connection details are complex in order to handle large forces and deformations, but were developed with contractor input to enable practical construction.

Probability density evolution analysis on dynamic response and reliability estimation of wind-excited transmission towers

  • Zhang, Lin-Lin;Li, Jie
    • Wind and Structures
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    • 제10권1호
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    • pp.45-60
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    • 2007
  • Transmission tower is a vital component in electrical system. In order to accurately compute the dynamic response and reliability of transmission tower under the excitation of wind loading, a new method termed as probability density evolution method (PDEM) is introduced in the paper. The PDEM had been proved to be of high accuracy and efficiency in most kinds of stochastic structural analysis. Consequently, it is very hopeful for the above needs to apply the PDEM in dynamic response of wind-excited transmission towers. Meanwhile, this paper explores the wind stochastic field from stochastic Fourier spectrum. Based on this new viewpoint, the basic random parameters of the wind stochastic field, the roughness length $z_0$ and the mean wind velocity at 10 m heigh $U_{10}$, as well as their probability density functions, are investigated. A latticed steel transmission tower subject to wind loading is studied in detail. It is shown that not only the statistic quantities of the dynamic response, but also the instantaneous PDF of the response and the time varying reliability can be worked out by the proposed method. The results demonstrate that the PDEM is feasible and efficient in the dynamic response and reliability analysis of wind-excited transmission towers.

Dynamic characteristics of cable vibrations in a steel cable-stayed bridge using nonlinear enhanced MECS approach

  • Wu, Qingxiong;Takahashi, Kazuo;Chen, Baochun
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제30권1호
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    • pp.37-66
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    • 2008
  • This paper focuses on the nonlinear vibrations of stay cables and evaluates the dynamic characteristics of stay cables by using the nonlinear enhanced MECS approach and the approximate approach. The nonlinear enhanced MECS approach is that both the girder-tower vibrations and the cable vibrations including parametric cable vibrations are simultaneously considered in the numerical analysis of cable-stayed bridges. Cable finite element method is used to simulate the responses including the parametric vibrations of stay cables. The approximate approach is based on the assumption that cable vibrations have a small effect on girder-tower vibrations, and analyzes the local cable vibrations after obtaining the girder-tower responses. Under the periodic excitations or the moderate ground motion, the differences of the responses of stay cables between these two approaches are evaluated in detail. The effect of cable vibrations on the girder and towers are also discussed. As a result, the dynamic characteristics of the parametric vibrations in stay cables can be evaluated by using the approximate approach or the nonlinear enhanced MECS approach. Since the different axial force fluctuant of stay cables in both ends of one girder causes the difference response values between two approach, it had better use the nonlinear enhanced MECS approach to perform the dynamic analyses of cable-stayed bridges.

변전소 인입 강관주 선간거리 개선사례 분석 (Study on the reform case of safe distance between overhead transmission conductor of front steel pole in substation)

  • 이재욱;황광수;전재감;최종수
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.369-373
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    • 2008
  • 이번 사례는 154kV 변전소 OO송전선로(T/L)인 출입철탑(철주 포함) 설계 시 설치장소의 협소한 문제점을 해결하기 위한 대책을 수립하고 이에 대하여 시공과정에서 발생한 문제점 과 이를 개선한 사례를 분석하였다. 표준형 철탑으로 설계 시 인 출입에 따른 전로의 전기적인 이격거리를 확보하기가 어려우며, 이를 개선하기 위해 특수형상의 철탑 및 기초형식의 인입방안 설계에 대한 개선대책과 현장 개선 사례 분석을 통하여 향후 인입 전선로 설계검토에 참고자료가 될 것으로 사료된다.

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가상축력을 이용한 좌굴해석 및 HSB800 강재를 적용한 사장교에 대한 적용성 분석 (Buckling Analysis using Fictitious Axial Forces and Its Application to Cable-Stayed Bridges with HSB800 Steel)

  • 최동호;유훈;권순길;임지훈
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.13-24
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    • 2017
  • 사장교의 부재별 임계좌굴하중 산정에는 일반적으로 시스템 좌굴해석이 사용된다. 그러나 기존의 시스템 좌굴해석은 압축력이 미소한 부재에 대하여 과도하게 긴 유효좌굴길이를 산정하는 문제점을 내포하고 있다. 본 연구에서는 가상축력을 이용하여 강사장교 부재의 유효좌굴길이를 합리적으로 결정할 수 있는 좌굴해석 방법을 제안하였다. 또한, 수정된 유효접선탄성계수를 이용한 개선된 비탄성 좌굴해석방법을 제시하였다. 제안방법을 예제 사장교 모델에 적용하여 해석결과를 기존의 좌굴해석 방법과 비교 검증하였다. 검증결과, 제안된 방법은 강사장교 거더와 주탑의 유효좌굴길이를 합리적으로 예측할 수 있었다. 그리고 거더와 주탑에 일반강재 대신 HSB800 강재를 적용하였을 경우, 가상축력을 고려하지 않은 제안된 비탄성 좌굴해석에서는 유효좌굴길이가 축력이 작은 부분에서 약간 감소하였으나, 가상축력을 적용한 제안된 비탄성 좌굴해석에서는 유효좌굴길이의 변화가 거의 나타나지 않았다.

대형풍력터빈 기초 인서트 설계에 관한 연구 (The study for design of the foundation insert of large wind turbine)

  • 한동영;최원호;이승구
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.391-394
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    • 2007
  • The foundation insert is a tubular steel section which is embedded into the concrete of the foundation. The tower base section of the wind turbine is mounted on it. It has a top flange (L type) protruding far enough above the concrete to allow bolts to be inserted from underneath. The load is transmitted to the concrete at the base of the section through a T shaped flange. It has many holes for the reinforcements and the cables. The reinforcements of the concrete foundation run through the insert via a series of holes to bind the inner section to the outer section. Holes are provided for the power and communications cabling. The design follows normal European wind turbine practice, based on GL 2003 and Eurocode regulations.

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Analytical and experimental fatigue analysis of wind turbine tower connection bolts

  • Ajaei, Behrouz Badrkhani;Soyoz, Serdar
    • Wind and Structures
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    • 제31권1호
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    • pp.1-14
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    • 2020
  • This paper presents a method of estimation of fatigue demands on connection bolts of tubular steel wind turbine towers. The presented method relies on numerical simulation of aerodynamic loads and structural behavior of bolted connections modeled using finite element method. Variability of wind parameters is represented by a set of values derived from their probability densities, which are adjusted based on field measurements. Numerically generated stress time-series show agreement with the measurements from strain gauges inside bolts, in terms of power spectra and the resulting damage. Position of each bolt has a determining effect on its fatigue damage. The proposed framework for fatigue life estimation represents the complexities in loading and local behavior of the structure. On the other hand, the developed procedure is computationally efficient since it requires a limited number of simulations for statistically representing the wind variations.