• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.37-44
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• 2019

이 연구에서는 교량 주요부재의 내진보강 우선순위를 합리적으로 결정하는데 그 목적이 있다. 평가대상으로 케이블 교량을 선정하였으며 정량적 지표인 주요부재의 취약도를 평가하기 위해 확률분포에 근거한 신뢰도를 활용하였다. 확률변수인 안전계수는 주하중(고정하중, 활하중)과 부하중(지진, 내풍, 온도 등)을 고려하였고 지진하중은 교량의 사용수명 동안 발생 가능한 진진을 적용하였다. 이러한 신뢰도를 근간으로 각 주요부재의 취약도 점유율을 확인한 결과 받침(23.8%)이 가장 취약하였으며 받침콘크리트(20.5%), 교각(18.9%), 기초(17.3%), 보강형(14.6%), 케이블(5.0%) 순으로 나타났다.

• Smart Structures and Systems
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• 제23권6호
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• pp.653-667
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• 2019

Using cross-ties to connect cables together when forming a cable network is regarded as an efficient method of mitigating cable vibrations. Cross-ties have been extended and fixed on bridge decks or towers in some engineering applications. However, the dynamics of this kind of system need to be further studied, and the effects of extending cross-links to bridge decks/towers on the modal response of the system should be assessed in detail. In this paper, a system of two cables connected by an inter-supported cross-link with another lower cross-link extended to the ground is proposed and analyzed. The characteristic equation of the system is derived, and some limiting solutions in closed form of the system are derived. Roots of cable system with special configurations are also discussed, attention being given to the case when the two cables are identical. A predictable mode behavior was found when the stiffness of inter-connection cross-link and the cross-link extended to the ground were the same. The vector of mode energy distribution and the degree of mode localization index are proposed so as to distinguish global and local modes. The change of mode behaviors is further discussed in the case when the two cables are not identical. Effects of cross-link stiffness, cross-link location, mass-tension ratio, cable length ratio and frequency ratio on $1^{st}$ mode frequency and mode shape are addressed.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.121-126
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• 2002

In a recent construction industry, cable supported structures such as a cable-stayed bridge or space stadium have been increasingly constructed. Generally the stay cables as a critical member should be adjusted to be satisfied with the design tension forces. In this purpose, a vibration method has been applied to estimate the tension forces exerted to the existing stay cables. In this study, cable vibration tests were carried out to estimate the cable tension forces comparing with theoretical and practical formulas. From the measured frequencies obtained from free vibration and impulsive tests, the accuracy of 1he estimated tension forces is confirmed according to use only the first single mode or higher multiple modes.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6A호
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• pp.799-808
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• 2008

국내 교통 현실을 반영한 중(重)차량에 대한 하중 분석은 케이블 교량의 유지관리시 잔존수명 예측을 위한 피로하중모델 개발이나 교량의 설계시 해석에 필요한 활하중 모델 개발시 반드시 필요하다. 이에 본 연구에서는 강합성 사장교 상부구조 하면에 설치된 변형률 센서에서 측정한 신호를 이용하여 교량을 주행하고 있는 중차량의 하중정보를 얻기 위하여, 인공신경망 및 영향선을 이용한 차량하중분석시스템을 개발하였다. 인공신경망의 학습과 테스트를 위한 데이터 확보에 있어서 이론적인 수치 시뮬레이션을 통하지 않고, 실제 교량을 주행하는 임의 차량에 대해 직접 측정한 데이터를 이용하였다. 또한, 학습된 신경망의정확도를 검증하기 위하여 3종류의 시험재하차량을 반복 주행시켜 구한 값과 계량소에서 측정한 정적 값을 비교하였다. 교량의국부거동을 고려하기 위하여 가로보를 이용하였고, 인공신경망을 이용한 방법과 영향선을 이용한 방법의 분석결과를 비교한 결과, 인공신경망이론을 적용한 분석방법이 하중 판별의 정확도에 있어서는 영향선 분석방법보다 높은 정확도를 얻을 수 있었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.119-125
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• 2002

본 논문에서는 사장교 전체구조계의 교축방향에 대해서 주형을 지지하는 방법에 따른 활하중과 지진하중에 의한 주형, 주탑단면력 및 케이블력의 변화를 3차원 수치해석을 통해 검토하였다. 교축방향에 대한 적합한 경계조건의 도입은 주형의 지지점과 주탑의 기초부의 반력뿐만 아니라 주형의 휨모멘트에서 많은 변화를 유도할 수 있다. 수치해석의 예에서, 주형받침의 교축방향 탄성계수값이 약 $1{\times}10^4$tonf/m/bearing인 경계조건과 주형이 주탑부에 고정된 경계조건을 수치해석한 결과, 주탑의 거동은 거의 유사하나, 주탑부의 고정된 경계조건시 크게 발생하는 주형 모멘트를 감소할 수 있는 종방향 탄성계수값(약 $1\{times}10^4$tonf/m/bearing)을 적용하는 것이 최적 지지조건 값이 됨을 알 수 있다. 또한, 주형 지지조건의 종방향 탄성계수값이 $1{\times}10^4$tonf/m/bearing 부근에서 지진하중 재하의 경우 교축방향에 대한 진동 주기가 약 1.4% 더 길어지는 경향을 보인다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.217-220
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• 2008

FRP-콘크리트 합성 바닥판을 개선하여 사장교에 경제적으로 적용 가능한 바닥판을 개발하고, 이의 설계 및 경제성 등을 제시한다. 기존의 FRP-콘크리트 합성 바닥판은 탄성계수가 낮은 GFRP 패널의 채용으로 인하여 낮은 단면 강성을 갖게 되는데, 이는 바닥판의 처짐 등과 같은 사용성 문제를 야기할 수 있다. 그래서 기존 FRP-콘크리트 합성 바닥판의 양단을 콘크리트로 감싸서 순지간이 줄어드는 효과를 얻을 수 있는 프리캐스트 FRP-콘크리트 바닥판을 고안하였다. 이 바닥판은 기존 바닥판에 비해 바닥판 지간은 늘어나면서 자중은 크게 늘지 않는 장점을 가진다. 이러한 개선된 바닥판에 대해 거더와 합성하는 경우, 거더 위에서 단순지지하는 경우로 나누어 단면 최적화를 수행하였다. 최적화된 바닥판을 중앙지간 540m인 사장교에 적용한 결과, 상부구조 및 케이블 물량의 감소 효과를 얻을 수 있어 경제적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.33-38
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• 2006

케이블 뿐 아니라 현수교의 운동은 비선형 미분방정식에 지배된다. 미분방정식은 비선형성 때문에 진폭이 큰 해가 존재한다. 유한차분법을 이용하여 비선형 방정식의 주기근을 구한다. 일노드의 힘과 힘의 약간 변형된 형태를 이용하여 방정식의 해를 구한다.

• Wind and Structures
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• 제7권1호
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• pp.55-70
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• 2004

Aerostatic instability of a suspension bridge may suddenly appears when the deformed shape of the structure produces an increase in the value of the three components of displacement-dependent wind loads distributed in the structure. This paper investigates the aerostatic stability of suspension bridges using an advanced nonlinear method based on the concept of limit point instability. Particular attention is devoted to aerostatic stability analysis of symmetrical suspension bridges. A long-span symmetrical suspension bridge (Hu Men Bridge) with a main span of 888 m is chosen for analysis. It is found that the initial configuration (symmetry or asymmetry) may affect the instability configuration of structure. A finite element software for the nonlinear aerostatic stability analysis of cable-supported bridges (NASAB) is presented and discussed. The aerostatic failure mechanism of suspension bridges is also explained by tracing aerostatic instability path.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권3호통권70호
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• pp.355-363
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• 2004

선행연구에서 개발된 개선된 초기형상해석법을 이용하여 케이블지지교량의 초기장력과 보강거더, 주탑의 축방향 압축력을 구하였으며, 이를 이용하여, 케이블 지지교량의 전체 시스템에 대한 좌굴해석을 할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 케이블은 트러스요소, 주탑과 보강거더는 보-기둥요소로 모델링하고 대응하는 탄성 및 기하강성행렬을 제시하였다. 초기평형해석을 통하여 얻은 부재력을 이용하여 좌굴파라미터값을 결정하고 이에 대응하는 각 주요부재의 좌굴하중을 산정하고 유효좌굴길이를 구한다. 사장교 및 자정식 현수교에 대하여 결과를 제시하였으며, 결론적으로 이렇게 구한 유효좌굴길이는 축방향력 및 휨모멘트를 동시에 받는 케이블 지지교량의 부재의 안정성 검토에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권3호
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• pp.309-333
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• 2010

Civil infrastructure, in both its construction and maintenance, represents the largest societal investment in this country, outside of the health care industry. Despite being the lifeline of US commerce, civil infrastructure has scarcely benefited from the latest sensor technological advances. Our future should focus on harnessing these technologies to enhance the robustness, longevity and economic viability of this vast, societal investment, in light of inherent uncertainties and their exposure to service and even extreme loadings. One of the principal means of insuring the robustness and longevity of infrastructure is to strategically deploy smart sensors in them. Therefore, the objective is to develop novel, durable, smart sensors that are especially applicable to major infrastructure and the facilities to validate their reliability and long-term functionality. In some cases, this implies the development of new sensing elements themselves, while in other cases involves innovative packaging and use of existing sensor technologies. In either case, a parallel focus will be the integration and networking of these smart sensing elements for reliable data acquisition, transmission, and fusion, within a decision-making framework targeting efficient management and maintenance of infrastructure systems. In this paper, prudent and viable sensor and health monitoring technologies have been developed and used in several large structural systems. Discussion will also include several practical bridge health monitoring applications including their design, construction, and operation of the systems.