• 대한토목학회논문집
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• 제31권6A호
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• pp.435-447
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• 2011

본 논문에서는 인장강도 1960 MPa급 고강도 강선을 이용한 현수교 주케이블용 평행선스트랜드의 적용성을 검토하였다. 현수교 주케이블의 가설공법에 따른 장단점을 분석하고 공장 제작형 평행선스트랜드의 구조 및 가설 방법을 정리하였다. 고강도 강선에 대한 역학적 특성 및 품질 기준을 정리하였고 현재 규격화 되어 있지 않은 현수교용 평행선스트랜드의 품질 기준을 제안하였다. 별도로 제작된 7기의 평행선스트랜드 실험체의 인장 파단 실험을 실시하여 평행선스트랜드의 실용 특성을 검증하였다. 실험 결과, 고강도 강선을 적용한 평행선스트랜드 실험체는 본 논문에서 제안한 품질기준에 적합한 안정적인 거동 특성을 보였으며, 현수교 주케이블용으로 적합한 구조적 특성을 보유하고 있는 것으로 나타났다.

• Smart Structures and Systems
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• 제16권3호
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• pp.415-433
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• 2015

Tendon failures in bonded post-tensioned bridges over the last two decades have motivated ongoing investigations on various aspects of unbonded tendons and their monitoring methods. Recent research shows that change of strain distribution in anchor heads can be useful in detecting wire breakage in unbonded construction. Based on this strain variation, this paper develops a damage detection model that enables an automated tendon monitoring system to identify and locate wire breaks. The first part of this paper presents an experimental program conducted to study the strain variation in anchor heads by generating wire breaks using a mechanical device. The program comprised three sets of tests with fully populated 19-strand anchor head and evaluated the levels of strain variation with number of wire breaks in different strands. The sensitivity of strain variation with wire breaks in circumferential and radial directions of anchor head in addition to the axial direction (parallel to the strand) were investigated and the measured axial strains were found to be the most sensitive. The second part of the paper focuses on formulating the wire breakage detection framework. A finite element model of the anchorage assembly was created to demonstrate the algorithm as well as to investigate the asymmetric strain distribution observed in experimental results. In addition, as almost inevitably encountered during tendon stressing, the effects of differential wedge seating on the proposed model have been analyzed. A sensitivity analysis has been performed at the end to assess the robustness of the model with random measurement errors.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.47-59
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• 2013

현수교 PPWS용 소켓의 내벽 경사각에 따른 소켓의 극한 하중계수의 변화를 검토하였다. 소켓의 구조 및 설계법을 간략히 정리하였고, 스트랜드 내의 강선 본수와 소켓 내벽 경사각을 매개변수화 한 15개의 소켓 모델을 설계하여 유한요소 모델을 작성하였다. 작성된 소켓 해석모델이 실제 소켓의 거동을 반영할 수 있도록 실험 결과와 해석 결과를 비교하여 소켓의 유한요소 모델을 개선하였다. 소켓 해석 모델에 대하여 ABAQUS를 이용하여 하중-변위 해석을 수행하였고, 최초 항복 및 극한 상태에서 소켓의 거동을 분석하였다. 해석결과, 최대의 극한 하중계수를 갖는 소켓 내벽 경사각은 스트랜드 내의 강선 본수에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 소켓 내벽의 최적 경사각은 현행 소켓 설계식의 필요 부착길이 검토식과 필요 응력저항길이 검토식의 경계가 되는 임계각에서 결정되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.371-376
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• 2015

현수교 주케이블 가설을 위한 임시 구조물인 캣워크의 비틀림 거동에 대해 연구를 수행하였다. 캣워크의 비틀림 변형은 작업원의 안전성과 작업성에 중요한 영향을 미친다. 이러한 이유로 설계단계에서는 크로스 브릿지의 간격을 조정하여 캣워크의 비틀림 변형이 일정 수준이하가 되도록 고려하고 있다. 이 연구에서는 캣워크의 비틀림 안전성과 관련된 크로스 브릿지의 설치 간격에 따른 영향을 분석하였다. 해석적 접근을 위해 크로스 브릿지를 포함한 상세 부분해석 모델을 작성하였다. 작성된 해석모델을 이용하여 크로스 브릿지 설치 간격에 따른 영향을 Prefabricated Parallel Wire Strand의 편심하중과 가설이 가능한 풍속 영역에서의 풍하중에 대해 검토를 수행하였다. 검토 결과 크로스 브릿지의 설치 간격이 캣워크의 비틀림 거동에 큰 영향을 줌을 확인하였으며, 검토 대상 교량의 캣워크는 비틀림 변형에 대해 안전성을 확보하고 있는 것으로 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1281-1293
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• 2013

현수교 주케이블용 평행강선 스트랜드(PPWS) 소켓의 엄밀한 수치해석을 위한 유한요소해석 모델을 제안하였고, 제안된 해석 모델을 이용하여 소켓의 거동을 분석하였다. 개별 강선과 소켓 내부 주입 합금재의 영향을 고려한 직교 이방성 재료 모델을 적용하였고, Coulomb 마찰 및 표면접촉 모델을 도입하여 소켓 내면과 주입 합금재 표면의 접촉 상태를 구현하였다. 인장 실험으로부터 측정된 소켓 외면의 변형율과 유한요소 해석 결과를 비교하여 제안된 유한요소 해석 모델의 타당성을 검증하였고, 마찰계수의 변화에 따른 소켓의 거동을 해석하였다. 해석 결과, 소켓 내면과 주입 합금재 표면의 마찰은 소켓과 주입 합금재에 발생하는 응력 집중을 크게 완화 시켰으며, 소켓 설계법에서 정의된 수직응력식은 소켓 내면과 주입 합금재 표면의 접촉응력 분포에서 상하부 사분위값의 평균을 대표하는 것으로 나타났다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.20-24
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• 2004

Bi-2223 wire, the first-generation high temperature superconducting (HTS) wire, was successfully commercialized and various electrical machinery and equipment are actively being developed in many countries. Because its critical current is too small to realize the lossless conducting part of electric power system with a HTS wire, multi-HTS paths are used to enlarge the critical current of HTS system. Though the resistance generated in HTS wire by transport current is very small, the difference of it in multi-path is the additional reason which causes the non-uniform current sharing in multi-HTS path except the well known reason, the difference of inductance between each path. In this paper, experimental research on current sharing of multi-strand and multi-stacked HTS wire was implemented. The whole critical current of multi-HTS paths is not equal to sum of critical current of each path because of non-uniform current sharing occurred in this paths. It was verified experimentally that Bi-2223 wires have different resistance generated by same transport current even if they was manufactured in same progress of work. Current sharing phenomenon was affected by difference of resistance and self and mutual inductance.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.44-46
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• 1996

Superconducting cable is using by bundling and twisting with many strands for large current capacity. As a result of the twisting, the magnetic field whose direction is parallel to a sound axis by the transport current of themselves is produced in the cable. Not only the externally exposed longitudinal field but also longitudinal component of self field make a influence on a.c loss and a.c quench current degradation. In this paper, we calculate the saturated region flowing with the critical current density in a strand in case of various twist pitch, transport current and external longitudinal field.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.6-9
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• 2010

본 논문에서는 최소 중량을 갖는 PPWS용 소켓의 기하형상을 결정하기 위하여 소켓의 경사각, 스트랜드의 강도 및 스트랜드의 직경을 주요 설계변수로 결정하고 각 설계 경우에 대한 매개변수해석을 수행하였다. 소켓의 경사각은 5도에서 13도까지를 범위로 하였고 스트랜드의 강도는 1860MPa급, 1960MPa급 및 2100MPa급의 고강도 강선을 적용한 경우를 고려하였으며, 스트랜드의 직경은 91, 127, 169 및 217개의 강선을 적용한 경우를 대상으로 하였다. 또한, 매개변수해석에서 도출된 기하형상을 갖는 소켓의 안정성을 검토하기 위하여 유한요소해석을 이용하여 소켓을 해석하고 스트랜드의 허용인장력 작용시 소켓의 안정성을 검토하였다. 해석 결과, 소켓의 중량을 최소화하는 내부 경사각은 스트랜드의 직경에 큰 영향을 받음을 알 수 있었으며, 매개변수해석으로부터 설계된 소켓은 스트랜드의 허용인장력 작용시 충분한 안정성을 확보하고 있음을 알 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권3호
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• pp.585-599
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• 2016

Steel cables serve as the key structural components in long-span bridges, and the force state of the steel cable is deemed to be one of the most important determinant factors representing the safety condition of bridge structures. The disadvantages of traditional cable force measurement methods have been envisaged and development of an effective alternative is still desired. In the last decade, the vision-based sensing technology has been rapidly developed and broadly applied in the field of structural health monitoring (SHM). With the aid of vision-based multi-point structural displacement measurement method, monitoring of the tensile force of the steel cable can be realized. In this paper, a novel cable force monitoring system integrated with a multi-point pattern matching algorithm is developed. The feasibility and accuracy of the developed vision-based force monitoring system has been validated by conducting the uniaxial tensile tests of steel bars, steel wire ropes, and parallel strand cables on a universal testing machine (UTM) as well as a series of moving loading experiments on a scale arch bridge model. The comparative study of the experimental outcomes indicates that the results obtained by the vision-based system are consistent with those measured by the traditional method for cable force measurement.