• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.76-77
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• 2011

본 논문에서는 새로운 케이블 교량 형식인 사장-현수 복합케이블 교량 형식에 대한 초기평형상태 해석방법을 제시한다. 구체적으로 복합케이블 교량의 해석방법으로 다음과 같은 두 가지 방법을 제안한다. 우선 사장교의 초기평형상태 해석에서 사용된 전체 구조물을 하나의 구조물로 생각하여 해석하는 일괄방식 해석방법을 제안한다. 이 방법을 적용하는 과정에서 행어부문의 거동이 기존의 가정에 위배되는 문제점이 발견되었는데, 이러한 문제점은 변위복원방식의 successive iteration 을 적용하여 해결하였다. 다음으로 현수교의 초기평형상태 해석에서 사용된 전체 구조물을 현수교 부문과 사장교 부문 그리고 행어 부문의 3가지 부문으로 분리하여 해석하는 분리방식 해석방법을 제안한다. 이 방법을 적용하는 과정에서는 위의 일괄방식 해석방법에서 나타난 행어의 거동이 기존의 가정에 위배되는 현상과 더불어, 분리된 각 부문의 평형 조건과 적합조건이 일치하지 않는다는 문제점이 발생하였다. 이러한 추가의 문제점은 타워 최상단부의 수평변위를 적절히 구속시키고 각 부문 해석의 초기값을 조절하여 해결하였다. 마지막으로 제안된 두 가지 방법을 Deck에 캠버가 있는 적절한 예제를 통해서 검증하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.36 no.1
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• pp.21-29
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• 2016

This paper proposes a method to determine the initial equilibrium state of cable members for preliminary analysis of multi-span suspension bridge under dead load. The proposed method is simpler and more practical than the previous methods used in other studies. The proposed method can be applied to three-span or multi-span suspension bridges. To verify the proposed method, an three-span model as well as four-span models such as New Millenium Bridge in Korea and Yingwuzhou Bridge in China are analyzed. In the verification results, the initial coordinates and tensions of the members calculated by the proposed method are good agreement with those in the previous study for the three-span model and those in the design data of New Millenium Bridge. In addition, the proposed method gives the initial values to keep the initial configuration of Yingwuzhou Bridge.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.23 no.2
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• pp.237-247
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• 2011

This paper presents an improved initial force method for determining the initial shape of suspension bridges. After determining the initial shape factors through the force equilibrium conditions of each hanging point, the initial force method was applied with the computed values, each node's coordinates, and unstrained lengths of the cable element as inputs. The unstrained length of each cable element was regarded as a fixed value in each iteration step, unlike in the typical initial force method. This method can be applied to 2D and 3D suspension bridge models. The validity of the present method was demonstrated by comparing the results of the numerical examples.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.179-190
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• 1998

A geometrically nonlinear finite element formulation of spatial cable networks is presented using two cable elements. Firstly, derivation procedures of tangent stiffness and mass matrices for the space truss element and the elastic catenary cable element are summarized. The load incremental method based on Newton-Raphson iteration method and the dynamic relaxation method are presented in order to determine the initial static state of cable nets subjected to self-weights and support motions. Furthermore, static non-linear analysis of cable structures under additional live loads are performed based on the initial configuration. Challenging example problems are presented and discussed in order to demonstrate the feasibility of the present finite element method and investigate static nonlinear behaviors of cable nets.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.618-622
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• 2006

충적 선상지(alluvial fan)는 자갈이나 유사가 과도하게 이송되어 부채모양으로 퇴적된 것으로서, 하류로 하폭이 증가하는 곳에서 형성된다. 충적 선상지는 유사가 이송하는 하천, 토석류, 그리고 박층류에 의해 형성된다. 토석류는 자갈에서부터 상대적으로 작은 진흙에 이르기까지 운반하는 밀도체이다. 충적하천의 흐름은 사행하천 및 망상하천에 이르는 흐름을 말하며, 박층류는 기본적으로 비하천 홍수류로서, 한 홍수사상에 대하여 선상지에서 부분분할로 형태로 흐른다. 본 연구에서는 충적 선상지에 대한 공학적인 문제를 검토하기 위한 예비연구로서 유입부에서 유사량의 유입조건에 따른 충적 선상지 델타의 형성 과정을 수치모형을 이용하여 파악하였다. 본 모형은 2차원 모형으로서, 이동경계좌표계를 사용하였고, 수치해석 기법으로는 CIP법이 이용되었으며, wet/dry를 고려하여, 유입 유사량의 변화에 따른 특성을 파악하였다. 초기에는 급격하게 선상지의 높이가 급격하게 증가하며, 유입 유사량의 증가에 따라 선상지의 높이가 평형상태를 유지하는 시간이 짧은 것을 보여주고 있다. 선상지의 면적은 유입 유사량이 적을 경우에는 평형상태가 지속적으로 유지되며, 완만한 증가 현상을 보여주었다. 유입 유사량이 증가할 경우에는 초기에 급격한 상승을 하다가 평형상태가 없이 지속적으로 상승하는 것을 보여주었다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.14 no.4
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• pp.539-547
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• 2002

The study proposed the initial equilibrium state analysis method that considers axial deformation, in order to accurately determine the initial shape of a cable-stayed bridge. Sepecifically, the proposed method adopted the successive iteration method. In order to evaluate appropriate initial cable force introduced in the initial equilibrium state analysis, parametric studies were performed and a useful linear analysis method proposed. The geometrically nonlinear static behaviors of cable-stayed bridges were considered, using three-dimensional frame element and elastic catenary cable element. The usefulness and applicability of the analytic method proposed in this study were demonstrated using numerical examples, including a real cable-stayed bridge. The algorithm, is applicable in cases wherein axial deformation is not adopted in the fabrication camber, or final cable force is adjusted to eliminate construction and fabrication errors occurring during construction.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.19 no.2
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• pp.191-199
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• 2007

This paper presents a closing method for a cable-stayed bridge erected by the free cantilever method to produce the initial equilibrium configuration at the final construction stage. To realize the initial equilibrium condition in cable-stayed bridge by the cantilever method, compatibility conditions for vertical displacements, rotational angles, and axial displacements at the closing section of both side girders should be satisfied. In this paper, it was shown that it can be accomplished by using some applicable loads during construction such as the pull-up force of the derrick crane, some cable tension forces, and jacking force at the pylon. The proposed method was applied to a construction stage analysis of a sample bridge to demonstrate its validity, and it was acknowledged that the tower was considerably affected by the compatibility condition for axial displacement in the closing step.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.78-81
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• 2011

본 논문에서는 개선된 TCUD(Improved TCUD, I.TCUD)법 및 개선된 초기부재력법(Improved Initial Force Methods, I.IFM)을 이용하여 3차원 현수교의 초기형상해석을 수행하였다. 절점평형법에 의하여 초기 평형상태를 결정하고, 이때 계산된 무응력장을 초기값으로 입력하여 비선형 해석을 수행하여 나온 값을 초기값으로 하여 해석을 반복한다. 이를 통하여 간단한 수치 해석 기법인 I.IFM이 정밀한 I.TCUD법과 비교하여 근접한 결과를 나타내는 것을 수치예제를 통하여 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 1989.07a
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• pp.163-172
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• 1989

강우로 인한 급경사면의 흐름 해석은 지배방정식인 연속방정식과 운동량 방정식에 의해 수치적으로 해석된다. 이에대한 해석 방법에는 수문학적인 방법과 수리학적인 방법이 있는데, 본 연구에서는 세인트 베난트 방정식을 초기 및 경계조건에 맞게 푸는 수리학적인 방법을 이용하였고, 일반적인 완경사면에서 그 영향이 작아 무시되었던 경사의 영향을 고려한다. 수치해석 과정은 지배방정식에 무차원 매개변수를 도입하여 6점 음해법을 이용하여 해석하였다. 수치실험은 마닝(Manning)의 조도계수 n을 변화시키면서, 각각 검사에서 강우에 의한 평형상태에 도달한 이후의 수심과 유량, kinematic flow 수, 후르드 수, 평형상태 도달시간등 변수 상호간의 관계를 고찰하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.11 no.4
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• pp.231-237
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• 1999

A geometric non-linear finite element formulation of spatial ocean cable under currents is presented using multiple noded curved cable elements. Tangent stiffness and mass matrices for the isoparametric cable ele¬ment are derived and the initial equilibrium state of ocean cable subjected to self-weights, buoyancy, and current as well as support motions is determined using the load incremental method. Free vibration analysis of ocean cables is performed based on the initial equilibrium configuration. Numerical examples are presented and discussed in order to demonstrate the feasibility of the present finite element method and investigate dynamic characteristics of ocean cables.