To reduce system complexity and implementation costs, fully-controlled H-bridge (FHB) modules and diode H-bridge PFC (DHB) modules are cascaded to form a hybrid cascaded H-bridge rectifier (HCHR). In this paper, the advantages of such a HCHR over other cascaded rectifiers are analyzed depending on the numbers of FHB modules and DHB modules. Therefore, to assign proper numbers to these two kinds of modules for the HCHR, a configuration determination method is investigated under balanced and imbalanced loads. Three principles are also presented to guide the configuration determination for the HCHR. In addition, the constraints for selecting the step-up ratio and filter inductance are derived based on a phasor diagram analysis. The proposed configuration determination method is validated by simulations under three different conditions in the PSIM environment. Finally, experiments are carried out on a scaled-down prototype where the configuration can be easily adjusted. The feasibility of the proposed theory is then verified by experimental results.
본 연구에서는 트러스 교량의 표준화된 데이터베이스 구축을 통해 웹 환경에서 정보 공유를 실현하는 정보관리 시스템을 개발하였다. 이를 위해, 형상정보는 STEP에서 제시하는 AP 203을 기반으로 데이터 구조를 구성하여 정보를 저장하였으며, 웹상의 3차원 가시화는 Web 3D 기술을 적용하여 구현함으로써 사용자의 편의를 돕고 구조물에 대한 기하학적인 이해를 용이하게 하였다. 해석정보는 AP 209를 사용하여 유한요소해석모델과 해석결과 및 물성 정보를 관계형 데이터베이스에 저장하였다. 구축된 데이터베이스를 기반으로 트러스 교량의 정보관리를 위한 통합된 시범시스템을 개발하였으며, 개발된 시스템은 시방규정 및 안전점검과 같은 제반정보를 형상객체와 연계하여 사용자에게 제공한다.
The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.700-706
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2009
Bridges are vital components of any road network which demand crucial and timely decision-making for Maintenance, Repair and Rehabilitation (MR&R) activities. Bridge Management Systems (BMSs) as a decision support system (DSS), have been developed since the early 1990's to assist in the management of a large bridge network. Historical condition ratings obtained from biennial bridge inspections are major resources for predicting future bridge deteriorations via BMSs. Available historical condition ratings in most bridge agencies, however, are very limited, and thus posing a major barrier for obtaining reliable future structural performances. To alleviate this problem, the verified Backward Prediction Model (BPM) technique has been developed to help generate missing historical condition ratings. This is achieved through establishing the correlation between known condition ratings and such non-bridge factors as climate and environmental conditions, traffic volumes and population growth. Such correlations can then be used to obtain the bridge condition ratings of the missing years. With the help of these generated datasets, the currently available bridge deterioration model can be utilized to more reliably forecast future bridge conditions. In this paper, the prediction accuracy based on 4 and 9 BPM-generated historical condition ratings as input data are compared, using deterministic and stochastic bridge deterioration models. The comparison outcomes indicate that the prediction error decreases as more historical condition ratings obtained. This implies that the BPM can be utilised to generate unavailable historical data, which is crucial for bridge deterioration models to achieve more accurate prediction results. Nevertheless, there are considerable limitations in the existing bridge deterioration models. Thus, further research is essential to improve the prediction accuracy of bridge deterioration models.
최근 당진-평택시에 위치한 서해대교에서 낙뢰로 인한 케이블 단선사고가 발생하였다. 이것은 자연발생 사고로 결론이 났지만 케이블교량의 단선으로 인하여 안전문제를 재검토하는 과정이 매우 중요한 일임을 상기하게 된 사건이다. 즉, 케이블 교량에서 케이블의 역할은 구조물의 안전에 지대한 영향을 미치며 이로 인해 전체구조체계에 대한 영향을 파악할 필요가 대두 되었다. 케이블 교량은 주 탑을 세우고 바닥판을 케이블로 지지하는 경제적 교량으로 케이블의 영향은 주 부재로써 전 교량시스템의 안전에 영향이 큰 부재이다. 사장교에서 케이블은 케이블의 장력이 변할 때 발생하는 사하중으로 인한 처짐의 변화 때문에 비선형 성을 가진다. 동적해석은 변형 된 사하중 접선강도행렬을 사용하여 되며 새로운 개념은 전체 교량에 대한 케이블 진동 (면내 및 스윙 모두)의 효과를 연구하기 위해 케이블을 여러 요소로 분할하였다. 이 연구의 결과는 전반적인 교량 역학에 케이블 진동의 중요성을 보여준다.
The BWIM(Bridge Weigh-In-Motion) is a technology to identify vehicle properties, such as weight, speed, axle spacing and running lane, passing over a bridge by using dynamic response of bridge member. Such information will be used for assessing durability and establishing a maintenance strategy of roadway structures. In this paper, as a first step for developing BWIM system, analytical and experimental studies were conducted in order to verify whether the response of vertical stiffener in steel girder bridge can be used to identify vehicle properties running on the bridge. It was known from this study that such vehicle information could be estimated reasonably by using strain time history curve of a vertical stiffener due to running vehicles. It is because the effect of each axle-load of vehicle appears definitely in the curve. However, as the magnitude of strain of vertical stiffener is effected by running pattern of vehicles, further study is necessary to reduce error when estimating vehicle weight.
Rojas-Mercedes, Norberto;Erazo, Kalil;Di Sarno, Luigi
Earthquakes and Structures
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제22권5호
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pp.503-515
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2022
This paper presents the development of seismic fragility curves for a precast reinforced concrete bridge instrumented with a structural health monitoring (SHM) system. The bridge is located near an active seismic fault in the Dominican Republic (DR) and provides the only access to several local communities in the aftermath of a potential damaging earthquake; moreover, the sample bridge was designed with outdated building codes and uses structural detailing not adequate for structures in seismic regions. The bridge was instrumented with an SHM system to extract information about its state of structural integrity and estimate its seismic performance. The data obtained from the SHM system is integrated with structural models to develop a set of fragility curves to be used as a quantitative measure of the expected damage; the fragility curves provide an estimate of the probability that the structure will exceed different damage limit states as a function of an earthquake intensity measure. To obtain the fragility curves a digital twin of the bridge is developed combining a computational finite element model and the information extracted from the SHM system. The digital twin is used as a response prediction tool that minimizes modeling uncertainty, significantly improving the predicting capability of the model and the accuracy of the fragility curves. The digital twin was used to perform a nonlinear incremental dynamic analysis (IDA) with selected ground motions that are consistent with the seismic fault and site characteristics. The fragility curves show that for the maximum expected acceleration (with a 2% probability of exceedance in 50 years) the structure has a 62% probability of undergoing extensive damage. This is the first study presenting fragility curves for civil infrastructure in the DR and the proposed methodology can be extended to other structures to support disaster mitigation and post-disaster decision-making strategies.
This paper presents a simple high efficiency full-bridge DC-DC converter using a series resonant capacitor. The proposed converter achieves the zero voltage switching of the primary switches under a wide range of load conditions and reduces the high circulating current in the freewheeling mode using the leakage resonant inductance and the series resonant capacitor. Thus, the proposed converter overcomes the drawbacks of the conventional full-bridge DC-DC converter and improves its overall system efficiency. Its structure is simplified by using the leakage inductance of the transformer as the resonant inductance and omitting the DC output filter inductance. Also it can operate over a wide range of input voltages. In this paper, the operational principle, analysis and design example are described in detail. Finally, the experimental results from a 650W (24V/27A) prototype are demonstrated to confirm the operation, validity and features of the proposed converter.
증강현실은 가상세계와 현실세계를 혼합한 기술로, 현재 여러 분야에서 증강현실을 접목한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 건설산업은 복잡한 설계와 시설물을 기반으로 모든 업무가 행해지는 특징으로 인해 증강현실의 활용 가능성이 높은 분야로 주목되고 있다. 이에 본 논문에서는 스마트폰를 이용하여 교량의 정보를 제공하는 증강현실 기반 교량 정보 시스템(InfoBridge)을 제안한다. 스마트폰 사용자는 제안하는 InfoBridge 시스템을 이용하여 언제 어디서나 정보를 얻고자 하는 교량에 대해 검색할 수 있으며, 증강현실 기술을 이용하여 교량의 다양한 정보를 실시간으로 제공받을 수 있다. 본 논문에서는 제안한 InfoBridge 시스템을 안드로이드를 기반으로 구현하였다.
HPC(High Performance Computer)은 다수의 계산노드를 초고성능 상호연결망으로 연결하여 클러스터 시스템으로 구성된 시스템이다. 이러한 HPC 시스템에서 사용하는 계산 노드 간의 연결 네트워크 기술로는 Infiniband, Ethernet 등의 기술이 많이 사용된다. 최근 PCIe 표준의 발전으로 인해서 컴퓨터 호스트는 고속의 주변 장치 디바이스를 주로 PCIe Bridge 인터페이스에 연결하여 사용한다. PCIe 표준 기술 중 컴퓨터 노드 간의 직접 연결하는 방식으로 Non-Transparent Bridge(NTB) 기반의 인터콘넥션 표준이 존재한다. 그러나 NTB의 기본 표준은 두 노드 간에 분리된 메모리를 제공하는 방식이기 때문에 다중 노드를 직접 연결하기 위해서는 추가된 구성 방법이 필요하다. 본 논문에서는 다중 NTB 포트에 직접 연결된 다수의 호스트들 간에 무스위치 네트워크를 구성하여 NTB 통신을 이용한 데이터 공유 방법의 설계와 구현에 대해서 다룬다. 각 호스트에 연결된 두 개의 NTB포트를 이용해서 링 네트워크를 구성하고, 링 네트워크 상에서 NTB 인터컨넥션을 이용한 데이터 공유 방식의 구현을 하였다. 이와 같이 PCIe NTB 기반 무스위치 네트워크를 통해서 기존의 인터커넥트 네트워크에 비해서 Cost-Effective한 HPC 상호연결망을 구성할 수 있다.
교량의 설계에 있어서 정확한 하중의 산정은 교량의 안전성 확보에 가장 핵심적인 사항이며 향후 유지 관리 측면에서도 매우 중요하다. 일반적으로 교량에서 차량에 의한 하중효과는 주로 활하중(충격하중 포함) 및 피로하중으로 나타나는데 이들 하중의 정형화를 위해서는 실제 교량 상을 주행하는 중 차량의 중량 및 통행특성을 정확히 파악하는 것이 중요하다. 이를 위해서 주행 중인 차량을 정지시키지 않고 중량을 계측할 수 있는 시스템(Bridge Weigh-In-Motion, BWIM)의 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 다양한 기능을 갖는 BWIM시스템을 개발하고 이를 고속도로 교량에 적용하여 차량정보를 수집한 후 교량 설계를 위한 활하중 및 피로하중의 정형화를 수행하였다. 본 연구의 목적은 주행 중인 차량의 중량을 산정하는 BWIM시스템을 개발하여 시험 교량에 설치 한 후 교량거동의 계측을 통하여 최종적으로 고속도로 교통량 특성을 반영하는 활하중의 정형화 및 합리적인 피로하중산정 방안을 도출하는데 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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