• 제목/요약/키워드: Bridge simulation

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모듈러 공법 기반 강교 공급사슬 관리를 위한 시뮬레이션 모형 개발 (Development of a Simulation Model for Supply Chain Management of Modular Construction based Steel Bridge)

  • 이재일;정은지;김시남;정근채
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.3-15
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    • 2022
  • 본 연구에서는 모듈러 공법 기반 강교 건설공사에 대해 공급사슬 관리를 위한 시뮬레이션 모형을 개발한다. 이를 위해, 우선 강교 건설에 대한 공장 제작/현장 시공 체계 자료를 수집한 후, 이를 바탕으로 공급사슬, 개체, 자원, 공정 등을 정의하였다. 이후, Arena 소프트웨어를 이용하여 데이터, 플로차트, 애니메이션 모듈을 작성함으로써 강교 공급사슬 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 마지막으로, 개발된 모형의 논리성 검증과 유효성 확인을 위한 애니메이션 검증, 극한 조건 검증, 평균값 확인, 리틀의 법칙 확인, 사례 실적값 확인 등의 방법론을 이용하여 모형의 타당성을 검토하였다. 검토 결과, 개발된 시뮬레이션 모형은 논리적 오류 없이 강교 공급사슬의 공정과 특성을 적합하게 표현하며, 분석 대상 공급사슬에 대한 정확한 성능평가척도 예측치를 제공하였다. 향후, 본 연구에서 개발된 시뮬레이션 모형은 강교 공급사슬 체계를 최적으로 운영하기 위한 관리기법을 개발함에 있어 성능 평가 플랫폼으로서의 역할을 충실히 수행할 수 있을 것이다.

목표 연육교 건설에 따른 선박 통항 안전성 평가 (Vessel Traffic Safety Assessment for the Construction of the Mokpo Bridge)

  • 양찬수;공인영
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.209-216
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    • 2004
  • 현재 목포 북항과 고하도를 연결하는 목포 연육교의 건설이 추진 중에 있으며, 이 교량은 2009년 말에 완공될 예정이다. 항행수역에 건설되는 교량에 대해서는 선박 운항 측면에서의 안전성 평가가 필수적이지만, 아직 이에 대한 구체적인 지침이 마련되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는, 목표 연육교 평면 배치 계획에 대한 선박 운항 측면에서의 평가 절차를 소개하고, 교량의 계획 단계에서부터 고려되어야 하는 사항들에 대해 검토하였다. 교량의 주경간 등 전반적인 배치 계획에 대한 평가를 위해, 대상 해역에 교량이 건설된 상황을 설정하여 실시간 시뮬레이션(RTS)및 배속 시뮬레이션(FTS) 등의 운항 시뮬레이션을 실시하였다. 이로부터, 선박과 교각과의 충돌 위험도를 추정하기 위해, 항로상에서의 선박의 항행 궤적 분포는 정규분포를 따른다는 가정 하에 통계적 분석을 수행하였다.

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선박조종시뮬레이터를 이용한 평택항 통항 안전성 평가 (A Study on Traffic Safety Assessment at Pyeongtack Port by Ship handling Simulator)

  • 김세원;국승기;김원욱;박영수;조경민
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.85-93
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    • 2005
  • 평택항은 2001년 ‘평택항 종합개발 기간계획 정비용역’ 에서 선박의 내항 이용 방법이 갑문식에서 감조식으로 변경됨에 따라 기 건설된 서해대교 입구의 남측호안을 철거하여 선박이 상시 내항을 이용할 수 있도록 계획중이다. 이에 이 연구에서는 남측호안이 철거된 후 평택항을 고려하여 서해대교 하부를 통항하여 내항에 안전하게 입출항이 가능한지를 이론적 고찰 및 풀미션시뮬레이터를 이용하여 평가하고 문제점 발생시 대안을 제시한다.

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교량의 과하중 확률계산을 통한 상태평가 등급 산정방법에 대한 연구 (A Study on the Evaluation Methods from Probability Computation of Bridge)

  • 김두환;유창욱
    • 한국안전학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.53-58
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    • 2009
  • The importance of process for repair and reinforcement of the bridge is increasing because of the lack of the fatigue load and stress, a lowering of the bridge load carrying capacity owing to impact and oscillation, deterioration on cultivation periods of the bridge, etc. Typically the experimenter values the bridge load carrying capacity by the real rating factor and response modification factor in bridge load rating through static load test and dynamic load test. But the error occurred in reliability of response modification factor in bridge load rating according to experience of experimenter. so tests of connecting probability theory and valuation of the bridge recently. The study is to compute the real load carrying capacity of the bridge and the rating factor and response modification factor on grade of the bridge, and calculate the probability of over-loaded truck load from Weigh In Motion(WIM) Data in FORTRAN programming applying to Monte-Carlo Simulation. At the result of this study, it is acquired that the new grade is computed for the probability of over-loaded truck load and surface inspection. The A grade is over 1.95, B grade is $1.55{\sim}1.94$, C grade is $1.26{\sim}1.54$, D grade is $1.14{\sim}1.25$, E grade is under 1.13 of rating factor, respectively.

Simulation of vibrations of Ting Kau Bridge due to vehicular loading from measurements

  • Au, F.T.K.;Lou, P.;Li, J.;Jiang, R.J.;Zhang, J.;Leung, C.C.Y.;Lee, P.K.K.;Lee, J.H.;Wong, K.Y.;Chan, H.Y.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제40권4호
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    • pp.471-488
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    • 2011
  • The Ting Kau Bridge in Hong Kong is a cable-stayed bridge comprising two main spans and two side spans. The bridge deck is supported by three towers, an end pier and an abutment. Each of the three towers consists of a single reinforced concrete mast strengthened by transverse cables and struts. The bridge deck is supported by four inclined planes of cables emanating from anchorages at the tower tops. In view of the heavy traffic on the bridge, and threats from typhoons and earthquakes originated in areas nearby, the dynamic behaviour of long-span cable-supported bridges in the region is always an important consideration in their design. Baseline finite element models of various levels of sophistication have been built not only to match the bridge geometry and cable forces specified on the as-constructed drawings but also to be calibrated using the vibration measurement data captured by the Wind and Structural Health Monitoring System. This paper further describes the analysis of axle loading data, as well as the generation of random axle loads and simulation of vibrations of the bridge using the finite element models. Various factors affecting the vehicular loading on the bridge will also be examined.

Blockage effects on aerodynamics and flutter performance of a streamlined box girder

  • Li, Yongle;Guo, Junjie;Chen, Xingyu;Tang, Haojun;Zhang, Jingyu
    • Wind and Structures
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    • 제30권1호
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    • pp.55-67
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    • 2020
  • Wind tunnel test is one of the most important means to study the flutter performance of bridges, but there are blockage effects in flutter test due to the size limitation of the wind tunnel. On the other hand, the size of computational domain can be defined by users in the numerical simulation. This paper presents a study on blockage effects of a simplified box girder by computation fluid dynamics (CFD) simulation, the blockage effects on the aerodynamic characteristics and flutter performance of a long-span suspension bridge are studied. The results show that the aerodynamic coefficients and the absolute value of mean pressure coefficient increase with the increase of the blockage ratio. And the aerodynamic coefficients can be corrected by the mean wind speed in the plane of leading edge of model. At each angle of attack, the critical flutter wind speed decreases as the blockage ratio increases, but the difference is that bending-torsion coupled flutter and torsional flutter occur at lower and larger angles of attack respectively. Finally, the correction formula of critical wind speed at 0° angle of attack is given, which can provide reference for wind resistance design of streamlined box girders in practical engineering.

Free vibration analysis of continuous bridge under the vehicles

  • Tan, Guojin;Wang, Wensheng;Jiao, Yubo;Wei, Zhigang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제61권3호
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    • pp.335-345
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    • 2017
  • Free vibration analysis for continuous bridge under any number of vehicles is conducted in this paper. Calculation strategy for natural frequency and mode shape is proposed based on Euler-Bernoulli beam theory and numerical assembly method. Firstly, a half-car planar model is adopted; equations of motion and displacement functions for bridge and vehicle are established, respectively. Secondly, the undermined coefficient matrices for wheels, vehicles, intermediate support, left-end support and right-end support are derived. Then, the numerical assembly technique for conventional finite element method is adopted to construct the overall matrix of coefficients for whole system. Finally, natural frequencies and corresponding mode shapes are determined based on iterative method and overall matrix solution. Numerical simulation is presented to verify the effectiveness of the proposed method. The results reveal that the solutions of present method are exact ones. Natural frequencies and associate modal shapes of continuous bridge under different conditions of vehicles are investigated. The influences of vehicle parameters on natural frequencies are also demonstrated.

Modeling the transverse connection of fully precast steel-UHPC lightweight composite bridge

  • Shuwen Deng;Zhiming Huang;Guangqing Xiao;Lian Shen
    • Advances in concrete construction
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    • 제15권6호
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    • pp.391-404
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    • 2023
  • In this study, the modeling of the transverse connection of fully precast steel-UHPC (Ultra-High-Performance Concrete) lightweight composite bridges were conducted. The transverse connection between precast components plays a critical role in the overall performance and safety of the bridge. To achieve an accurate and reliable simulation of the interface behavior, the cohesive model in ABAQUS was employed, considering both bending-tension and compression-shear behaviors. The parameters of the cohesive model are obtained through interface bending and oblique shear tests on UHPC samples with different surface roughness. By validating the numerical simulation against actual joint tests, the effectiveness and accuracy of the proposed model in capturing the interface behavior of the fully precast steel-UHPC lightweight composite bridge were demonstrated.

지반 구조 상호작용을 고려한 교량 시뮬레이션 시스템 (Bridge Simulation System with Soil-Foundation-Structure Interaction)

  • 김익환;한봉구
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.168-178
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    • 2008
  • 하이브리드 시뮬레이션 실험방법은 단일실험모드하의 물리적 또는 수치해석적 시뮬레이션에 의하여 지진발생시 구조물을 평가하는 다양한 기술 중에 하나이다. 본 논문에서는 지진하중하의 교량구조 시스템의 해석과 실험을 위해서 계산과 실험 시뮬레이션을 통합한 소프트웨어체제를 개발하였다. 개발한 하이브리드시뮬레이션 소프트웨어체제를 이용하여 대규모 네트워크로 분산된 실험 또는 전산장비에 참여하고 있는 교량구조시스템에 대한 지진응답을 평가할 수 있었다. 본 논문에서는 적용 예를 통하여 지반 구조 상호작용을 고려한 교량의 시뮬레이션 해석방법을 제시하였다.

Bridge Weigh-in-Motion 기법을 이용한 주행차량 중량추정에 관한 연구 (A Study on Weight Estimation of Moving Vehicles using Bridge Weigh-in-Motion Technique)

  • 오준석;박주영;김준경;박승희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.29-37
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    • 2015
  • 본 연구에서는 BWIM(Bridge Weigh-in-Motion) 시스템을 기반으로 주행차량의 총중량 및 축중량 추정을 수행하였다. BWIM 시스템의 개발을 위해 차량 주행시험은 필수적이지만 그 비용과 시간이 많이 소요되고, 다양한 차량 주행 조건의 적용이 어렵다. 따라서 차량 주행시험의 비용 및 시간적 문제점을 보완하고, 주행 조건에 따른 다양한 교량응답의 확보할 수 있는 수치 시뮬레이션이 현장실험과 병행되어야한다. 본 연구에서는 교량의 동적특성을 반영하는 수치 시뮬레이션을 수행하여 교량의 응답을 획득하고, 통행 차량의 중량을 산출하는 BWIM 시스템에 적용하여 총중량 및 축중량 추정을 수행하고 정밀해석모델기반 과적단속기술에 대하여 제안하였다.