• Wind and Structures
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• 제14권3호
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• pp.221-238
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• 2011

The estimated response of large-scale engineering structures to severe wind loads is prone to modelling uncertainties that can only ultimately be assessed by full-scale testing. To this end ambient vibration data from full-scale monitoring of the historic Clifton Suspension Bridge has been analysed using a combination of a frequency domain system identification method and a more elaborate stochastic identification technique. There is evidence of incipient coupling action between the first vertical and torsional modes in strong winds, providing unique full-scale data and making this an interesting case study. Flutter derivative estimation, which has rarely previously been attempted on full-scale data, was performed to provide deeper insight into the bridge aerodynamic behaviour, identifying trends towards flutter at higher wind speeds. It is shown that, as for other early suspension bridges with bluff cross-sections, single-degree-of-freedom flutter could potentially occur at wind speeds somewhat below requirements for modern designs. The analysis also demonstrates the viability of system identification techniques for extracting valuable results from full-scale data.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.47-50
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• 2005

Fiber Bragg Grating (FBG) Sensors as advanced measuring system are introduced and actively being applied to establish a smart monitoring system for bridge maintenance. This study develops FBG sensors and suggests a smart monitoring system. As for its first step, to verify the reliability of FBG sensors that developed, a specimen is made FBG sensors and electric sensor are attached. Then, Static test is conducted on the specimen on the specimens to check reliability. In addition, this study estimates the optimum deflection curve that converts strain curve data measured by FBG sensors into deflection.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.78-82
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• 2001

Electronic Weighting Machine is used an electronic scale which has many trouble because of broken load cells. In this paper, we propose an intelligent Diagnosis System will for an electronic weighting machine using fuzzy logic. It's purpose be detect of the load cell's trouble. The electronic circuit of system, which call 'junction box', will be connected resistances in a series at circuit of Wheatstone Bridge for monitoring the condition of load cells.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권4호
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• pp.471-488
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• 2011

The Ting Kau Bridge in Hong Kong is a cable-stayed bridge comprising two main spans and two side spans. The bridge deck is supported by three towers, an end pier and an abutment. Each of the three towers consists of a single reinforced concrete mast strengthened by transverse cables and struts. The bridge deck is supported by four inclined planes of cables emanating from anchorages at the tower tops. In view of the heavy traffic on the bridge, and threats from typhoons and earthquakes originated in areas nearby, the dynamic behaviour of long-span cable-supported bridges in the region is always an important consideration in their design. Baseline finite element models of various levels of sophistication have been built not only to match the bridge geometry and cable forces specified on the as-constructed drawings but also to be calibrated using the vibration measurement data captured by the Wind and Structural Health Monitoring System. This paper further describes the analysis of axle loading data, as well as the generation of random axle loads and simulation of vibrations of the bridge using the finite element models. Various factors affecting the vehicular loading on the bridge will also be examined.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.126-133
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• 2014

유체의 흐름에 의해 교량의 교각 및 교대 주변의 하상재료가 유실되는 현상을 말하는 교량 세굴은 교량 파괴의 주요원인이다. 그리고 홍수시 교량의 수위는 교량자체 안전뿐만 아니라 교량을 이용하는 사용자의 안전을 위해도 반드시 확인해야 한다. 따라서 교량의 안전관리를 위해 세굴과 수위계측은 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 기존의 세굴계측의 한계를 극복할 수 있는 새로운 교량세굴 측정방법을 개발하고 현장 검증을 통해 개발 기술의 우수성과 타당성을 확인하였다. 새롭게 개발된 세굴 및 수위 측정방법은 교각에 수직으로 계측장치를 설치하고 일정간격으로 설치된 온도 센서의 온도를 측정하여 수면 위치와 수중 지면의 위치를 추정하는 방법으로 대기온도와 수온, 수온과 수중 지온의 차이를 분석하여 수면 및 수중 지면의 위치를 추정하는 방법이다. 개발 기술은 절대적인 온도 차이뿐만 아니라 대기와 수중 그리고 지중의 일변화량이 서로 다르다는 점을 이용하여 수면의 위치와 수중 지면 위치를 보다 정확하게 추정할 수 있다. 개발 기술의 검증을 위해 소하천 및 실험실, 그리고 교량 교각에서 개발기술을 시범 적용하고, 매질별 온도분포 특성, 시간에 따른 온도변화 추이 등을 분석하여 개발기술이 효과적으로 교량 세굴과 수위를 계측할 수 있는 방법임을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.359-366
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• 2018

국내 고도성장기 이후 본격 건설되기 시작한 사회 기반 시설물은 노후화가 빠르게 진행되고 있다. 특히 사고 발생 시 대량 인명 피해로 직결될 수 있는 교량, 터널 등의 대형 구조물들에 대한 안전성 평가가 필요하다. 하지만, 기존의 유선 센서 기반의 SHM을 개선한 무선 스마트 센서네트워크는 짧은 신호도달거리로 인해 경제적이고 효율적인 시스템 구축이 힘들다. 따라서 LoRa LPWAN시스템은 사물인터넷의 확산과 더불어 저전력 장거리통신이 각광을 받고 있으며, 이를 구조건전성 모니터링에 응용함으로써 경제적이면서도 효율적인 SHM 구축이 가능하다. 본 연구에서는 LoRa LPWAN의 구조건전성 모니터링에 적용 가능성을 검토하고 비면허 통신 대역을 사용함으로 인해 발생하는 채널간의 충돌을 해결하면서 대역폭을 효율적으로 활용할 수 있는 채널 기반의 LoRa 네트워크 운영방법을 제안한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.301-308
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• 2021

사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운영 테스트를 통해 이뤄졌다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.135-146
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• 2019

본 논문에서는 베이지안 추론법을 이용한 교량 실제 운영단계에서의 예방적 유지관리 전략 수립 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 모니터링의 불확실성을 고려하여 실제 대상 교량의 상태 변화를 높은 확률로 예측할 수 있다. 실제 공용 중인 교량에 제안된 기법의 적용성을 검토함과 동시에, 손상이 발현된 후 유지보수 조치계획을 수립하는 현행 유지관리체계와 비교하여 유지관리 비용 효율성 측면에서 유리함을 분석하였다. 제안된 기법을 이용하여 기존 유지관리방법의 한계를 극복하고, 공용 중인 교량의 실질적인 유지관리체계 수립을 위한 교량 유지관리 의사결정에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Wind and Structures
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• 제20권5호
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• pp.701-718
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• 2015

The joint distribution of wind speed and wind direction at a bridge site is vital to the estimation of the basic wind speed, and hence to the wind-induced vibration analysis of long-span bridges. Instead of the conventional way relying on the weather stations, this study proposed an alternate approach to obtain the original records of wind speed and the corresponding directions based on field measurement supported by the Structural Health Monitoring System (SHMS). Specifically, SHMS of Sutong Cable-stayed Bridge (SCB) is utilized to study the basic wind speed with directional information. Four anemometers are installed in the SHMS of SCB: upstream and downstream of the main deck center, top of the north and south tower respectively. Using the recorded wind data from SHMS, the joint distribution of wind speed and direction is investigated based on statistical methods, and then the basic wind speeds in 10-year and 100-year recurrence intervals at these four key positions are calculated. Analytical results verify the reliability of the recorded wind data from SHMS, and indicate that the joint probability model for the extreme wind speed at SCB site fits well with the Weibull model. It is shown that the calculated basic wind speed is reduced by considering the influence of wind direction. Compared to the design basic wind speed in the Specification of China, basic wind speed considering the influence of direction or not is much smaller, indicating a high safety coefficient in the design of SCB. The results obtained in this study can provide not only references for further wind-resistance research of SCB, but also improve the understanding of the safety coefficient for wind-resistance design of other engineering structures in the similar area.

• Smart Structures and Systems
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• 제30권6호
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• pp.661-671
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• 2022

Stayed cables are the key components for transmitting loads in cable-stayed bridges. Therefore, it is very important to evaluate the cable force condition to ensure bridge safety. An online condition assessment and anomaly localization method is proposed for cables based on the spatiotemporal correlation of grouped cable forces. First, an anomaly sensitive feature index is obtained based on the distribution characteristics of grouped cable forces. Second, an adaptive anomaly detection method based on the k-nearest neighbor rule is used to perform dissimilarity measurements on the extracted feature index, and such a method can effectively remove the interference of environment factors and vehicle loads on online condition assessment of the grouped cable forces. Furthermore, an online anomaly isolation and localization method for stay cables is established, and the complete decomposition contributions method is used to decompose the feature matrix of the grouped cable forces and build an anomaly isolation index. Finally, case studies were carried out to validate the proposed method using an in-service cable-stayed bridge equipped with a structural health monitoring system. The results show that the proposed approach is sensitive to the abnormal distribution of grouped cable forces and is robust to the influence of interference factors. In addition, the proposed approach can also localize the cables with abnormal cable forces online, which can be successfully applied to the field monitoring of cables for cable-stayed bridges.