• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제15권2호
• /
• pp.175-185
• /
• 2003

사장교의 정확한 초기형상을 결정하기 위하여 초기부재력법과 TCUD법을 효과적으로 결합시킨 개선된 해석방법을 제시한다. 먼저 사장재, 주탑 그리고 주형을 모델링하기 위하여 무응력길이의 변화를 고려한 탄성현수선요소, 보-기둥요소의 힘-변형관계식과 접선강성 행렬 산정법을 간략히 제시한다. 이제 케이블의 무응력길이를 변수로 취급하여 교량 전체의 접선강성행렬을 산정하고, 경계조건 이외에 케이블 개수만큼의 절점변위를 설계자의 초기형상에 가깝게 되도록 추가적으로 절점변위를 구속하여 절점변위 및 무응력길이의 증분을 산정하고 이를 토대로 케이블 부재력과 주형 및 주탑의 부재력을 산정한다. 이렇게 계산된 부재력으로부터 불평형하중을 산정하고 수렴이 될 때까지 다시 반복계산이 이루어진다. 수렴이 되었을 때 사장교의 주탑 및 주형의 축방향 변위를 제거하기 위하여 초기부재력법을 적용한다. 결론적으로, 케이블의 무응력길이를 변수로 추가함으로써 사장재 주형정착부의 수직변위와 주탑의 수평변위를 설계목적에 적합하도록 제어하여 휨모멘트를 최소화할 수 있었고, 초기부재력법을 결합시켜 주형, 주탑의 축방향변위가 발생하지 않는 해석결과를 얻었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제1권2호
• /
• pp.120-127
• /
• 2013

밤콩 사장교는 메콩강 삼각주 지역 연결 사업의 일환으로 메콩강 하류의 꾸롱 삼각주에 위치하고 있으며, 중앙경간 450m의 사장교로 설계되었다. 왕복 4차선으로 구성된 강합성 보강형과 멀티 스트랜드 방식의 케이블을 적용하였으며, 개선된 H형 주탑과 현장타설 콘크리트 말뚝 기초로 구성되어 있다. 주탑, 프리캐스트 콘크리트 바닥판 그리고 현장타설 콘크리트 말뚝에는 고강도 콘크리트를 적용하여 구조적 안정성을 확보하였다. 본 고에서는 밤콩 사장교의 설계에 적용된 설계기준 및 주요 설계 특징을 설명하고자 한다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.60-67
• /
• 2014

본 연구에서는 사장교의 핵심부재인 케이블 점검을 위한 자동화 검사 시스템을 개발하였다. 강자성체로 이뤄진 연속체 구조물인 케이블의 내외부 검사에 적합한 비파괴검사법으로는 선행연구를 통해 검증된 누설자속탐상법이 적용되었고, 홀센서와 영구자석을 이용하여 다채널의 누설자속 측정용 자기센서헤드를 제작하였다. 또한 케이블 검사의 자동화로 접근성을 높이기 위해 사장교 케이블을 따라 이동할 수 있는 바퀴굴림 방식의 케이블 등반 로봇을 설계 및 제작하였고, 로봇을 다양한 디바이스에서 모니터링 및 제어하기 위한 컨트롤 프로그램을 제작하였다. WLAN 방식의 무선통신기술을 적용하여 원격으로 계측 데이터 전송 및 로봇제어를 가능하게 하였다. 최종적으로 본 연구를 통해 개발된 세부 기술들이 연동된 누설자속탐상법 기반 케이블 이동형 진단 시스템을 이용하여 실제 운용중인 서해대교의 케이블을 대상으로 현장 시험을 수행함으로써 본 시스템의 현장 적용성을 검증해보았다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제25권2호
• /
• pp.23-34
• /
• 2021

최근 국내외 사용빈도가 높고 향후 건설계획이 많은 사장교의 주부재인 케이블을 대상으로 하였다. 우선 케이블의 온도 변화와 대기온도 변화 등으로 영구적으로 사용되는 온도하중에 대해 보통지방의 온도변화를 고려하여 실험을 수행하였다. 케이블의 온도변화를 가하여 동적특성의 변화를 여러 가지 시스템을 적용하여 케이블의 동적특성을 비교 분석하였다. 케이블의 동적특성을 비교분석한 결과 온도상승에 따른 케이블의 가속도, 고유진동수 및 장력은 감소하는 경향이 뚜렷하였으며 케이블의 변위의 영향정도를 분석하였으며 케이블의 모드특성에 대한 결과를 분석하였다. 특히 케이블의 온도변화에 따른 케이블의 가속도, 고유진동수 및 장력에 대해 상관관계를 분석한 결과 가속도 및 고유진동수 대비 케이블 장력의 민감도가 큰 것으로 나타났다.

• Wind and Structures
• /
• 제10권2호
• /
• pp.121-133
• /
• 2007

To gain understanding of the applicability of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) cable in cable-supported bridges, based on the Runyang Bridge and Jinsha Bridge, a suspension bridge using CFRP cables and a cable-stayed bridge using CFRP stay cables are schemed, in which the cable's cross-sectional area is determined by the principle of equivalent axial stiffness. Numerical investigations on the dynamic behavior, aerostatic and aerodynamic stability of the two bridges are conducted by 3D nonlinear analysis, and the effect of different cable materials on the wind resistance is discussed. The results show that as CFRP cables are used in cable-supported bridges, (1) structural natural frequencies are all increased, and particularly great increase of the torsional frequency occurs for suspension bridges; (2) under the static wind action, structural deformation is increased, however its aerostatic stability is basically remained the same as that of the case with steel cables; (3) for suspension bridge, its aerodynamic stability is superior to that of the case with steel cables, but for cable-stayed bridge, it is basically the same as that of the case with steel stay cables. Therefore as far as the wind resistance is considered, the use of CFRP cables in cable-supported bridges is feasible, and the cable's cross-sectional area should be determined by the principle of equivalent axial stiffness.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제24권4호
• /
• pp.26-37
• /
• 2020

본 연구에서는 2주탑 콘크리트 사장교를 모델링하고 취약부재에 대한 비탄성 시간이력해석 결과들로부터 설계기준과 재료특성을 반영한 취약도 분석을 수행하여 콘크리트 사장교에 적합한 취약도 분석을 제시하고자 한다. 사장교의 지진 취약도 곡선을 작성하기 위해 사장교의 주요 취약부재에 대한 한계상태를 결정하고 비탄성 시간이력해석에 의한 응답값과 비교하여 손상상태를 구분한다. 입력지반운동에 대한 취약부위들의 동적응답이 각 구조부재의 한계상태를 초과할 손상확률을 최대지반가속도(PGA)에 대해 구함으로써 사장교의 지진 취약도 곡선을 작성하였다. 주탑의 취약도 곡선에 의하면 0.5g에서 보통손상상태의 확률이 교축방향의 경우 32%인데 반해 교축직각방향의 경우 7%로 나타나 동일 PGA에서 교축직각방향에 비해 교축방향의 손상확률이 더 높은 것으로 나타났다. 연결부의 지진 취약도 곡선을 보면 심한 손상상태의 손상확률이 다른 부재에 비해 매우 높은 수준을 보였는데 이는 지진에 의한 연결부의 손상이 주탑과 케이블의 손상에 비해 매우 민감하다는 것을 의미한다. 케이블의 지진 취약도 곡선에서는 보통손상상태 등급 이후의 손상확률이 점차 낮아져 완전손상상태에 이를 확률은 2.0g의 큰 지진에서도 30%미만의 확률을 가지는 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제3권2호
• /
• pp.181-201
• /
• 2012

The benchmark on the ASCE cable-stayed bridge has gathered since its proposal the interest of many specialists in the field of the structural control and the dynamic response of long span bridges. Starting from the original benchmark statement in the MATLAB framework, a refined version of the bridge model is developed in the ANSYS commercial finite element environment. A passive structural control system is studied through non linear numerical analyses carried out in time domain for several seismic realizations in a multiple support framework. An innovative electro-inductive device is considered. Its positive performance is compared with an alternative version considering traditional metallic dampers.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제23권3호
• /
• pp.233-247
• /
• 2006

Most codes of practice state that for large in-plane structures it is necessary to account for the spatial variability of earthquake ground motion. There are essentially three effects that contribute for this variation: (i) wave passage effect, due to finite propagation velocity; (ii) incoherence effect, due to differences in superposition of waves; and (iii) the local site amplification due to spatial variation in geological conditions. This paper discusses the procedures to be undertaken in the time domain analysis of a cable-stayed bridge under spatial variability of earthquake ground motion. The artificial synthesis of correlated displacements series that simulate the earthquake load is discussed first. Next, it is described the 3D model of the International Guadiana Bridge used for running tests with seismic analysis. A comparison of the effects produced by seismic waves with different apparent propagation velocities and different geological conditions is undertaken. The results in this study show that the differences between the analysis with and without spatial variability of earthquake ground motion can be important for some displacements and internal forces, especially those influenced by symmetric modes.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제18권1호
• /
• pp.113-124
• /
• 2004

The information on local stress acting in a bridge is required in many occasions such as fatigue assessment. The analysis by beam elements cannot yield this class of information adequately, while the finite element modeling of an entire long-span bridge by shell elements is impractical. In the present study, the hybrid modeling is tried out: only part of a bridge in which the point of interest is located is discretized by shell elements and the remaining part is modeled by beam elements. By solving a simple box girder problem, the effectiveness of this approach is discussed. This technique is then applied to the Rama IX Bridge for local stress evaluation. The numerical results compare very well with the results of a full-scale static loading test. The present research thus offers a practical yet accurate technique for the stress analysis of a long-span cable-stayed bridge.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.105-112
• /
• 1996

A practical approach for the assessment of system reliability-based safety and load carring capacity under vehicle traffics is proposed for the realistic evaluation of safety and rating of cable-stayed bridges. A partial event tree analysis model incorporating major critical failure paths is suggested as a practical tool for the system reliability analysis and system reliability-based capacity rating. The proposed approach for the system reliability analysis and system reliability-based rating is applied to the safety assessment of the Jindo Bridge which is one of two existing cable-stayed bridges in Korea. The results of analyses at the system level based on the system reliability are compared with those at the element level.