• 제목/요약/키워드: tendon model

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광섬유 센서 내장형 텐던을 이용한 그라운드 앵커의 장기 장력모니터링을 위한 온도보상 (Temperature Compensation of Optical FBG Sensors Embedded Tendon for Long-term Monitoring of Tension Force of Ground Anchor)

  • 성현종;김영상;김재민;박귀현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.13-25
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    • 2012
  • 그라운드 앵커공법은 현재 우리나라에서 가장 일반적으로 사용되는 사면보강공법들 중 하나이다. 앵커로 보강된 사면의 안정성을 장기간 확인하기 위해서는 그라운드 앵커의 긴장력을 측정하는 것이 매우 중요하다. 그러나 현재 현장에서 주로 사용되는 스트레인게이지 및 V/W타입의 로드 셀은 전자기파에 의한 노이즈 발생이 크고 습기 또는 수분의 영향으로 인해 측정값에 오차가 발생할 수 있으며 자기열화 등으로 장기간의 모니터링에 한계가 있다. 또한 앵커의 개별 텐던에 발생하는 미세한 변화를 정확히 감지할 수 없는 단점이 있어 이를 개선할 수 있는 방안으로 광섬유 센서를 이용하여 강연선의 변형률을 측정할 수 있는 광섬유 센서 내장형 텐던이 개발되었다. 이 광섬유 센서 내장형 텐던은 단기간의 앵커 장력 측정에 성공적으로 적용된 사례가 보고되었으나 장기간에 걸친 장력 변화를 측정하기 위해서는 온도에 의한 광섬유 센서의 변형률을 보상하여야 한다. 이 논문에서는 광섬유 센서 내장형 텐던을 이용하여 그라운드 앵커의 장력모니터링 시 지중온도 변화에 의한 영향을 보상하는 실용적인 방안에 대하여 기술하였다. 먼저 실내실험을 통하여 광섬유 센서 내장형 텐던의 온도반응계수(${\beta}^{\prime}$)를 $2.0{\times}10^{-5}/^{\circ}C$로 결정하고 실제 현장에 설치된 광섬유 센서를 이용하여 깊이별 지중온도 변화값을 측정하였다. 연구 대상지역(여수)의 기상청 지중온도 측정 결과 자료와의 비교를 통하여 결정된 온도반응계수(${\beta}^{\prime}$)를 이용한 광섬유 센서 내장형 텐던의 온도반응 성능을 검증하였다. 최종적으로 광섬유 센서 내장형 텐던을 이용하여 실제 사면에 설치된 인장형 앵커와 압축형 앵커의 계절별 긴장력을 모니터링하고 기상청 지중온도 측정자료와 온도반응계수를 이용하여 온도보상을 실시하여 기존 V/W타입의 로드 셀 측정 결과와 비교하였다. 제안된 광섬유 센서 내장형 텐던의 온도반응계수와 기상청 지중온도 측정결과를 이용한 앵커의 온도보상 방법에 의해 측정된 긴장력 모니터링 결과가 계절에 따른 지중온도 변화에 상관없이 로드 셀 결과와 일관성 있게 비교되어 제안된 온도보상 방법이 매우 실용적이며 합리적인 것으로 나타났다.

민감도 분석을 통한 프리스트레스 콘크리트 거더의 유한요소모델 개선 (FE-model Update for System Identification of PSC Girde)

  • ;이소영;김정태
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.425-428
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    • 2009
  • This paper presents a sensitivity-based finite element (FE)-model update procedure for prestressed concrete (PSC) girder bridge model using vibration test results. Firstly, the stiffness parameters of the structure such as flexural rigidity of concrete and flexural rigidity of tendon are chosen as updating parameters. Next, the numerical frequencies of first two bending modes are calculated using a three-dimensional FE model which is established for the PSC girder. Then, the corresponding experimental frequencies which are obtained from forced vibration tests are selected. In order to perform the model update, the eigensensitivity-based method is employed. Finally, the effect of prestress-loss on the stiffness parameters is evaluated.

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조립식 프리스트레스트 콘크리트 교각의 비탄성거동에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on the Inelastic Behavior of Precast Segmental Prestressed Concrete Bridge Piers)

  • 김태훈;진병무;김영진;신현목
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.29-40
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    • 2005
  • 이 연구의 목적은 조립식 프리스트레스트 콘크리트 교각의 비탄성 거동을 파악하는데 있다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 사용된 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 개발된 접합요소는 세그먼트 접합부의 비탄성거동을 예측할 수 있다. 이 연구에서는 조립식 프리스트레스트 콘크리트 교각의 비탄성 거동의 파악을 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

Histological Changes in Biceps Muscle after Tenotomizing the Biceps Long Head in a Rat Model

  • Song, Ha-Jung;Heu, Jun-Young;Song, Hyun Seok
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제21권2호
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    • pp.87-94
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    • 2018
  • Background: Popeye deformity is common after rupture of the biceps muscle's long head tendon. Herein, we report on histological changes in biceps brachii muscles following tenotomy of the long head biceps tendon. Methods: Twelve Sprague-Dawley rats (12-week-old) underwent tenotomy of the long head biceps tendon in the right shoulder. At postoperative weeks 4, 7, and 10, the operative shoulders were removed by detaching the biceps brachii muscle from the glenoid scapula and humerus; the opposite shoulders were removed as controls. H&E staining was performed to elucidate histological changes in myocytes. Oil-red O staining was performed to determine fatty infiltration. Myostatin antibody immunohistochemistry staining was performed as myostatin is expressed by skeletal muscle cells during myogenesis. Results: H&E staining results revealed no changes in muscle cell nuclei. There were no adipocytes detected. Compared with that of the control biceps, the cross-sectional area of the long head biceps was significantly smaller (p=0.00). Statistical changes in the total extent of the 100 muscle cells were significant (p=0.00). Oil-red O staining revealed no fatty infiltration. Myostatin antibody immunohistochemical staining revealed no significant difference between the two sides. Conclusions: Muscular changes after tenotomy of the long head biceps included a decrease in the size of the individual muscle cells and in relative muscle mass. There were no changes observed in muscle cell nuclei and no fatty infiltration. Moreover, there were no changes detected by myostatin antibody immunohistochemistry assay.

조립식 프리스트레스트 콘크리트 교각의 접합부에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on Joints in Precast Segmental Prestressed Concrete Bridge Piers)

  • 김태훈;진병무;김영진;신헌목
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.79-87
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    • 2007
  • 이 논문에서는 조립식 프킥스트레스트 콘크리트 교각의 접합부에 관한 해석기법을 제시하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 사용된 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 개발된 접합요소는 세그먼트 접합부의 비탄성거동을 예측할 수 있다. 이 연구에서는 조립식 프리스트레스트 콘크리트 교각의 접합부에 관한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

Development of a novel self-centering buckling-restrained brace with BFRP composite tendons

  • Zhou, Z.;He, X.T.;Wu, J.;Wang, C.L.;Meng, S.P.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제16권5호
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    • pp.491-506
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    • 2014
  • Buckling-restrained braces (BRBs) have excellent hysteretic behavior while buckling-restrained braced frames (BRBFs) are susceptible to residual lateral deformations. To address this drawback, a novel self-centering (SC) BRB with Basalt fiber reinforced polymer (BFRP) composite tendons is presented in this work. The configuration and mechanics of proposed BFRP-SC-BRBs are first discussed. Then an 1840-mm-long BFRP-SC-BRB specimen is fabricated and tested to verify its hysteric and self-centering performance. The tested specimen has an expected flag-shaped hysteresis character, showing a distinct self-centering tendency. During the test, the residual deformation of the specimen is only about 0.6 mm. The gap between anchorage plates and welding ends of bracing tubes performs as expected with the maximum opening value 6 mm when brace is in compression. The OpenSEES software is employed to conduct numerical analysis. Experiment results are used to validate the modeling methodology. Then the proposed numerical model is used to evaluate the influence of initial prestress, tendon diameter and core plate thickness on the performance of BFRP-SC-BRBs. Results show that both the increase of initial prestress and tendon diameters can obviously improve the self-centering effect of BFRP-SC-BRBs. With the increase of core plate thickness, the energy dissipation is improved while the residual deformation is generated when the core plate strength exceeds initial prestress force.

Feasibility Study of Submerged Floating Tunnels Moored by an Inclined Tendon System

  • Won, Deokhee;Kim, Seungjun
    • 국제강구조저널
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    • 제18권4호
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    • pp.1191-1199
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    • 2018
  • Concepts of submerged floating tunnels (SFTs) for land connection have been continuously suggested and developed by several researchers and institutes. To maintain their predefined positions under various dynamic environmental loading conditions, the submerged floating tunnels should be effectively moored by reasonable mooring systems. With rational mooring systems, the design of SFTs should be confirmed to satisfy the structural safety, fatigue, and operability design criteria related to tunnel motion, internal forces, structural stresses, and the fatigue life of the main structural members. This paper presents a feasibility study of a submerged floating tunnel moored by an inclined tendon system. The basic structural concept was developed based on the concept of conventional cable-stayed bridges to minimize the seabed excavation, penetration, and anchoring work by applying tower-inclined tendon systems instead of conventional tendons with individual seabed anchors. To evaluate the structural performance of the new type of SFT, a hydrodynamic analysis was performed in the time domain using the commercial nonlinear finite element code ABAQUS-AQUA. For the main dynamic environmental loading condition, an irregular wave load was examined. A JONSWAP wave spectrum was used to generate a time-series wave-induced hydrodynamic load considering the specific significant wave height and peak period for predetermined wave conditions. By performing a time-domain hydrodynamic analysis on the submerged floating structure under irregular waves, the motional characteristics, structural stresses, and fatigue damage of the floating tunnel and mooring members were analyzed to evaluate the structural safety and fatigue performance. According to the analytical study, the suggested conceptual model for SFTs shows very good hydrodynamic structural performance. It can be concluded that the concept can be considered as a reasonable structural type of SFT.

전단저항 연결체를 갖는 프리캐스트 세그먼트 교각의 성능평가 (Performance Assessment of Precast Concrete Segmental Bridge Columns with Shear Resistance Connecting Structure)

  • 김태훈;김영진;김성운;신현목
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4A호
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    • pp.591-601
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 전단저항 연결체를 갖는 프리캐스트 세그먼트 교각의 성능을 파악하는데 있다. 프리캐스트 교각 시스템은 현장에서의 작업을 줄이고 공사기간의 단축을 가져올 수 있다. 전단저항 연결체를 갖는 프리캐스트 세그먼트 교각 실험체에 일정 축하중 하에서 횡방향 반복하중을 가하는 준정적 실험을 수행하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 사용된 부착 또는 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 새롭게 수정된 접합요소는 세그먼트 접합부의 비탄성거동을 예측할 수 있다. 제안된 해석기법은 조사된 실험체에 대하여 하중단계에 따라 성능을 비교적 정확하게 예측하였다.

Constitutive Model of Tendon Responses to Multiple Cyclic Demands(I) -Experimental Analysis-

  • Chun, Keyoung-Jin;Robert P. Hubbard
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권7호
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    • pp.1002-1012
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    • 2001
  • The work reported here is an extensive study of tendon response to multiple cyclic tests including 3% constant peak strain level test (A-type test), 3% constant peak strain level test with two rest periods (B-type test), and 3∼4% different peak strain level test (C-type test). A sufficient number of specimens were tested at each type of the test to statistically evaluate many changes in response during testing and differences in response between each type of the test. In cyclic tests, there were decreses (relaxations) in the peak stresses and hysteresis, increases in the slack strains, and during lower peak strain level (3%) cyclic block after higher peak strain level (4%) cyclic block in the C-type tests. Considering the results of this study and those of the other study of multiple cyclic tests with rest periods by Hubbard and Chun, 1985, recovery phenomena during the rest periods occurred predominantly at the beginning of the rest periods. Consistently in both studies, the effects of rest periods were small and transient compared to the effects of the cyclic extensions. The recovery with cycles at lower peak strain level (3%) after higher peak strain level (4%) in the C-type test has not been previously documented. This recovery seems to be a natural phenomena in tissue behavior so that collagenous structures recover during periods of decreased demand.

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Active structural control via metaheuristic algorithms considering soil-structure interaction

  • Ulusoy, Serdar;Bekdas, Gebrail;Nigdeli, Sinan Melih
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제75권2호
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    • pp.175-191
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    • 2020
  • In this study, multi-story structures are actively controlled using metaheuristic algorithms. The soil conditions such as dense, normal and soft soil are considered under near-fault ground motions consisting of two types of impulsive motions called directivity effect (fault normal component) and the flint step (fault parallel component). In the active tendon-controlled structure, Proportional-Integral-Derivative (PID) type controller optimized by the proposed algorithms was used to achieve a control signal and to produce a corresponding control force. As the novelty of the study, the parameters of PID controller were determined by different metaheuristic algorithms to find the best one for seismic structures. These algorithms are flower pollination algorithm (FPA), teaching learning based optimization (TLBO) and Jaya Algorithm (JA). Furthermore, since the influence of time delay on the structural responses is an important issue for active control systems, it should be considered in the optimization process and time domain analyses. The proposed method was applied for a 15-story structural model and the feasible results were found by limiting the maximum control force for the near-fault records defined in FEMA P-695. Finally, it was determined that the active control using metaheuristic algorithms optimally reduced the structural responses and can be applied for the buildings with the soil-structure interaction (SSI).