• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.574-577
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• 2007

본 논문에서는 실 시공 중인 PSC 교량에 대하여 풍하중에 의한 상시 진동 계측 자료을 기반으로, 교량의 동특성(고유진동수, 모드형상)을 추정하였으며, 이를 바탕으로 대상 교량의 탄성계수를 추정하여 정적 계측을 통한 탄성계수 결과와 비교하였다. 본 논문에서 사용한 동특성 추정 기법은, 대표적인 주파수 영역 해석 방법인 Frequency Domain Decomposition(FDD) 방법과 시간영역 해석 방법인 Stochastic Subspace Identification(SSI) 방법을 이용하였다. 탄성계수 추정은 유한요소모델과 계측 결과를 이용하여 두 개의 결과 차이가 수렴하도록 하는 반복 계산을 통해 탄성계수를 추정하였다. 우선, 탄성계수 추정 기법의 검증을 위해, 수치 해석을 통하여 그 기법을 검증하였으며, 해석 결과 정확한 탄성계수값을 추정하였으며, 이를 통해 본 논문에서 적용한 탄성계수 추정법에 대한 신뢰도를 확인하였다. 이를 바탕으로 사용된 추정 기법을 실 교량에 적용하기 위해 실제 상시 진동 계측 값을 바탕으로 실교량의 동특성 및 탄성계수를 추정하였다. FDD 및 SSI 기법을 통한 모드 해석 결과, 두 기법 모두 유사한 결과를 나타내어 FDD 및 SSI 두 방법에 대한 결과의 신뢰도를 확인 할 수 있었다. 추정 탄성계수 값은 거더 단면내 설치한 응력계 및 변형률계를 통한 계측 결과값의 범위 내에 있음을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 적용한 교량의 상시 진동 데이터를 바탕으로 한동특성 및 탄성계수 추정법이 구조물의 대략적인 탄성계수 및 이에 따른 구조물의 전체적인 건전도를 파악하는데 도움이 되리라 생각된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.787-790
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• 2010

현재 고속도로 상의 노후 교량에 대하여는 재하시험을 통하여 정량적인 내하력 평가를 수행하고, 만족스러운 수준의 내하력이 확보되지 않은 경우에는 보수, 보강 또는 교체를 수행한다. 그러나 교통량이 많은 고속도로사의 교량에 대해서는 재하시험이 매우 어렵고, 센서 케이블 작업으로 인하여 작업성이 떨어지는 경우가 많다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 개선하기 위하여 상시교통하중에 의한 교량 내하력 평가 시스템에 대한 연구를 수행하였다. 내하력 평가 대상 교량에 대하여 상시진동계측을 수행하였으며, 계측된 데이터를 통하여 교량의 동특성을 추정하였다. 추정된 동특성을 바탕으로 초기 해석 모델을 Downhill Simplex 방법을 이용하여 개선하였으며, 개선된 교량 모델을 이용하여 재하시험을 시뮬레이션 함으로써, 처짐 보정 계수를 구하였다.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.11 no.4
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• pp.355-363
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• 2023

In safety assessment of a aged bridge, dynamic characteristics and displacement are directly related to the rigidity of the structural system, especially displacement is the most important factor as the physical quantity that the bridge user can directly detect. However, in order to measure the displacement of the bridge, it is difficult to install displacement sensors at the bottom of the bridge and conduct traffic blocking and loading tests, resulting in increased costs or impossible measurements depending on the bridge's environment. In this study, a method of measuring the displacement of a bridge using only accelerometers without installing displacement sensors and ambient vibration without a loading test was proposed. For the analysis of bridge dynamic characteristics and displacement using ambient vibration, the mode shape and natural frequency of the bridge were extracted using a TDD technique known to enable quick analysis with simple calculations, and the unit load displacement of the bridge was analyzed through flexibility analysis to calculate static displacement. To verify this proposed technology, an on-site test was conducted on C Bridge, and the results were compared with the measured values of the loading test and the structural analysis data. As a result, it was confirmed that the mode shape and natural frequency were 0.42 to 1.13 % error ratio, and the maximum displacement at the main span was 3.58 % error ratio. Therefore, the proposed technology can be used as a basis data for indirectly determine the safety of the bridge by comparing the amount of displacement compared to the design and analysis values by estimating the displacement of the bridge that could not be measured due to the difficulty of installing displacement sensors.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.1
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• pp.77-85
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• 2001

본 연구에서는 차량하중에 의한 상시진동기록을 이용한 교량의 손상추정기법을 연구하였다. 즉, 차량진행 중 측정된 신호로부터 구조물의 모드특성을 구하고, 이를 이용하여 손상위치 및 손상정도를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안기법의 검증을 위하여 차량하중을 재하할 수 있는 모형교량을 제작하여 손상실험을 수행하였다. 차량진행 중 교량의 수직가속도를 계측하였으며, 측정된 가속도시계열로부터 random decrement(RD) 기법을 사용하여 자유진동신호를 구한 후, 이로부터 구조물의 모드특성을 추정하였다. 추정된 모드특성을 기초로 신경망기법을 적용하여 손상위치 및 손상정도를 추정하였으며, 추정된 결과는 실제 손상과 비교적 잘 일치하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.5
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• pp.1778-1784
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• 2010

This study investigates the criteria for assessing the vibration serviceability of highway bridges using advanced driving simulator. Reiher-Meister Curves were firstly reviewed for extended application to serviceability of highway bridges. Modified Reiher-Meister Curves were provided in this paper based on field test results and numerical analyses results. The Modified Reiher-Meister Curves were evaluated using advanced driving simulator. The new curve consisted of 4 level, A(Disturbing), B(Strongly perceptible), C(Allowable), and D(Comfortable). The new criteria will be extensively applied to design and maintain highway bridges with respect to driver condition.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.4
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• pp.71-82
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• 2000

Ground vibration analysis methods for Light Rail Transit(LRT) on bridges are studied. LRT loads acting on the piers are evaluated considering interactions between trains and a bridge. Two dimensional in-plane and axisymmetric wave propagations are used in ground vibration analyses, and then the results of them are compared one another. A modified axisymmetric method is presented, which can consider the effect of the train loadings on a series of piers as the train moves. Parametric studies are carried out for various train speeds, bridge types and geotechnical conditions to investigate the characteristics of ground vibrations.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.17 no.3
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• pp.56-64
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• 2013

The wind resistant capacity of bridges with a span of less than 200m is typically evaluated by Wind Resistant Design Manual for Highway Bridges in Japan. Also, the first vertical frequency plays an important role in the evaluation of their aerodynamic performance. An unexpected vortex-induced vibration of Nielsen arch bridge with span of 183m designed by this manual has been measured by monitoring system during typhoon. The amplitude of vibrations was about 2 times than the allowable vibration displacement. This paper presents the feature of vortex-induced vibration of this Nielsen arch bridge based on measured wind velocity, wind direction, and responses at midspan of main girder. From the result of FFT, the $1^{st}$ mode shape of the bridge is antisymmetric and the $2^{nd}$ is symmetric. Also, the dominant vibration of the bridge is the $2^{nd}$ vertical mode. According to these results, the $2^{nd}$ vertical vibration mode of this Nielsen arch bridge is prior to the first for the estimation of wind resistance capacity.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.16 no.4
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• pp.60-68
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• 2012

This study describes an analytical and experimental investigation of the pedestrian steel-deck truss bridge in the City of Rochester, New York, U.S.A. This investigation was undertaken to provide assurance that this important bridge continues to be functional for this use. An ambient vibration experiment on full-scale structures is a way of assessing the reliability of the various assumptions employed in the mathematical models used in analysis. It is also the most reliable way of determining the structural parameters of major importance in structural dynamics, such as the mode shapes and the associated natural frequencies. Pedestrian-induced vibrations have been measured on the bridge to determine the displacement and the vertical and transverse dynamic characteristics of the steel deck truss. In the analytical modeling, three-dimensional finite element analysis was developed and validated against the ambient tests.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2006.11b
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• pp.359-364
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• 2006

경부고속철도 교량은 대부분 콘크리트교량으로 2@40m와 3@25m의 박스거더교량의 대표적인 형식이다. 일부구간에서 단경간 또는 2경간 연속 50 m 2주형을 갖는 강합성교량이 건설되었다. 연행하는 차륜이 반복해서 통과하는 철도교량은 주기적인 동적하중에 의하여 공진이 발생할 수 있으며, 특히 고속전철이 통과하는 교량은 저속차량이 통과하는 일반철도보다 공진의 발생가능성이 클 뿐 아니라 고속으로 주행하는 열차의 주행안정성 확보를 위해서 엄격한 제한조건을 만족시켜야 하는 엄밀한 동적설계 조건을 갖게 된다. 그러한 조건 중에서 가속도의 제한 규정은 UIC에서 제안된 기준치로서 도상을 갖는 경우에 0.35g이하를 만족시키도록 요구하고 있다. 현재 KTX가 주행하는 교량에서는 일부구간 및 시점에서 규정치를 초과하는 값을 보이고 있는 것으로 계측되었으며, 그 원인 및 대책마련을 위한 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 그러한 과도한 가속도의 원인 규명을 위한 각종 매개변수 연구와 그 해결책 마련을 위한 연구를 수행하였으며, 경제적이면서도 효과적인 진동저감 방안을 제시하고 있다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.14 no.6
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• pp.254-262
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• 2010

In order to evaluate vibration serviceability by means of non-contact vibration meter, serviceability of existing bridge were experimentally evaluated by using laser vibration meter. Test results were analyzed and compared with evaluation results acquired by using accelerometer and LVDT. To testify accuracy of laser vibration meter measured natural frequency were compared with that acquired by using accelerometer. According to test and comparison results it is showed that serviceability can be evaluated properly enough from the tolerance curve of Reiher-Meister for the estimated acceleration that can be calculated by the numerical differentiation of measured velocity. But because of cumulative numerical error occurred during integration of measured velocity in the time domain serviceability grade could be different from the result acquired by LVDT.