• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제29권2호
• /
• pp.171-186
• /
• 2008

The seismic response analysis of an existing bridge needs a mathematical model that can be calibrated with measured dynamic characteristics. These characteristics are the periods and the associated mode shapes of vibration and the modal damping coefficients. This paper deals with the measurements and the interpretation of the results of ambient vibration tests done on a newly erected cable stayed bridge across the Oued Dib River at Mila city in Algeria. The signal analysis of ambient vibration records will permit to determine the dynamic characteristics of the bridge. On the other hand, a 3-D model of the bridge is developed in order to assess the frequencies and the associated modes of vibration. This information will be necessary in the planning of the test on the site (locations of the sensors, frequencies to be measured and the associated mode shapes of vibration). The frequencies predicted by the finite element model are compared with those measured during full-scale ambient vibration measurements of the bridge. In the same way, the modal damping coefficients obtained by the random decrement method are compared to those of similar bridges.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
• /
• pp.264-271
• /
• 2006

Stay cables, such as used in cable-stayed bridges, are prone to vibration due to their low inherent damping characteristics. It has been reported that a semiactive control system using MR dampers could potentially achieve both the better performance compared to a passive control system and the adaptability with few of the detractions. However, a control system including a power supply, a controller and sensors is required to improve the control performance of MR dampers. This complicated control system is not effective to most of large civil structures such as long-span bridges and high-rise buildings. This paper proposes a smart damping system which consists of an MR damper and the electromagnetic induction (EMI) part that is considered as an external power source to the MR damper. The control performance of the proposed damping system has been compared with that of the passive-type control systems employing an MR damper and a linear viscous damper.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.47-56
• /
• 2006

지진응답 제어를 위하여 사장교 구조물에 장착된 준능동MR 댐퍼의 경제적 효율성 평가기법을 제안하였으며, 다양한 지반운동 특성에 대하여 비용효율성을 극대화하는 MR 댐퍼의 최적용량에 대한 분석을 수행하였다. MR 댐퍼의 비용효율성 평가를 위하여 생애주기비용 개념을 적용하였으며, 생애주기비용을 이루는 비용항목 중 손상비용의 기대값을 평가하기 위하여 지진재해로 인한 사장교의 파괴확률을 추정하였다. 사장교의 파괴로 인한 직 간접 손상비용의 규모를 매개변수로 하여 비용효율성을 평가하였다. 비용효율성 평가지수는 MR 댐퍼의 장착으로 인한 추가 투자비용과 사장교 구조물의 손상비용으로 이루어진 함수로서, 탄성받침이 사용된 기존의 설계에 대한 경제적 효율성을 나타내도록 정의하였다. 사장교의 지진응답 제어를 위하여 장착된 MR 댐퍼는 경제적으로 효율적인 대안인 것으로 나타났다. 지반운동의 특성과 손상비용 규모에 대한 MR 댐퍼의 최적 용량을 분석한 결과, 지진위험도 및 손상비용 규모가 커짐에 따라 가장 높은 비용효율성을 가지는 MR 댐퍼용량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제36권6호
• /
• pp.947-954
• /
• 2016

고정하중을 받는 사장교의 최적 초기형상 결정을 위한 간략해석법을 제시한다. 이 방법은 비선형 유한요소 해석을 수행하지 않고 최적의 초기형상을 구현할 수 있으며, 최소의 휨모멘트를 발생시키는 무응력길이를 제공한다. 초기형상 해석 후 여타의 하중조합 또는 시공단계해석을 수행하기 위해 무응력길이를 변화시키지 않고 Newton-Raphson 반복법을 수행하는 무응력길이법을 이용한다. 수치예제는 제작캠버를 포함한 인천대교 2차원 모델이며, 제시된 해석법과 상용 유한요소해석 프로그램 MIDAS의 초기형상 해석결과를 비교 분석한다. 주로 케이블의 장력과 주부재의 휨모멘트 및 변위를 관찰하였으며, 두 해석결과는 축방향 변위를 제외하고 모든 결과 값이 서로 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국재난관리표준학회지
• /
• 제1권3호
• /
• pp.51-57
• /
• 2008

프리스트레스트 콘크리트 사장교는 재료의 특성상 크리프 및 건조수축 등에 의한 장기거동의 영향을 크게 받는다. 이 연구에서는 콘크리트 구조물의 장기거동 예측에 일반적으로 이용되는 CEB-FIP모델과 ACI 모델을 예제 교량에 적용하여 상대습도의 변화에 따른 영향을 알아보았다. 주형 모멘트의 경우 CEB-FIP 모델이 ACI 모델보다 상대습도 변화에 대해 더 큰 영향을 받으며 영향도도 경우에 따라서는 무시할 수 없을 것으로 나타났다. 또한 동일 조건에서도 두 모델간 장기거동이 일부 단면에서는 비교적 크게 차이가 났다. 따라서, 장기거동에 대한 수치해석 결과는 재료시험과 예측모텔간의 영향 인자들에 대 한 민감도 분석을 거친 후에 보완하여 적용할 필요가 있다고 본다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제24권2호
• /
• pp.177-184
• /
• 2011

본 논문에서는 PSC 사장교의 시간 의존적 효과가 시공단계 및 극한 거동에 미치는 영향을 파악하기 위하여 재료 비선형, 시공단계별 시간 의존적 해석 및 변화하는 구조시스템에서의 기하 비선형해석 등을 포함한 비선형해석 방법을 제시하였다. 이를 위해 Spacone(1998)이 제안한 유연도법에 근거한 파이버 보-기둥요소를 사용하였으며, 건설기술연구원에서 새롭게 개발한 범용 유한요소해석 프로그램 HFC에 사용자 정의된 요소를 추가하여 사용하였다. 검증대상 교량에 대한 시간 의존적 효과를 고려하여 해석한 결과 시공단계에서의 처짐은 시간 의존적 효과를 고려하지 않은 경우보다 매우 크게 나타났으며, 극한거동에서는 시간 의존적 효과를 고려한 경우 더 작은 처짐에서 교량이 파괴되는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.113-123
• /
• 2016

This paper is concerned with an experimental research to control of random vibration caused by external loads specially in cable-stayed bridges which tend to be structurally flexible. For the vibration control, we produced a model structure modelled on Seohae Grand Bridge, and we designed a shear type MR damper. On the center of its middle span, we placed a shear type MR damper which was to control its vibration and also acquire its structural responses such as displacement and acceleration at the same site. The experiments concerning controlling vibration were performed according to a variety of theories including un-control, passive on/off control, and clipped-optimal control. Its control performance was evaluated in terms of the absolute maximum displacements, RMS displacements, the absolute maximum accelerations, RMS accelerations, and the total power required to control the bridge which differ from each different experiment method. Among all the methods applied in this paper, clipped-optimal control method turned out to be the most effective to reduces of displacements, accelerations, and external power. Finally, It is proven that the clipped-optimal control method was effective and useful in the vibration control employing a semi-active devices such MR damper.

• 한국구조물진단유지관리공학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.46-51
• /
• 2016

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제43권5호
• /
• pp.583-605
• /
• 2012

This paper presents a spatial catenary cable element for the nonlinear analysis of cable-supported structures. An incremental-iterative solution based on the Newton-Raphson method is adopted for solving the equilibrium equation. As a result, the element stiffness matrix and nodal forces are determined, wherein the effect of self-weight and pretension are taken into account. In the case of the initial cable tension is given, an algorithm for form-finding of cable-supported structures is proposed to determine precisely the unstressed length of the cables. Several classical numerical examples are solved and compared with the other available numerical methods or experiment tests showing the accuracy and efficiency of the present elements.

• Computers and Concrete
• /
• 제15권5호
• /
• pp.771-794
• /
• 2015

This paper proposes an innovative method for selection of measurement sets in static parameter identification of concrete or steel bridges. This method is proved as a systematic tool to address the first steps of Structural System Identification procedures by observability techniques: the selection of adequate measurement sets. The observability trees show graphically how the unknown estimates are successively calculated throughout the recursive process of the observability analysis. The observability trees can be proved as an intuitive and powerful tool for measurement selection in beam bridges that can also be applied in complex structures, such as cable-stayed bridges. Nevertheless, in these structures, the strong link among structural parameters advises to assume a set of simplifications to increase the tree intuitiveness. In addition, a set of guidelines are provided to facilitate the representation of the observability trees in this kind of structures. These guidelines are applied in bridges of growing complexity to explain how the characteristics of the geometry of the structure (e.g. deck inclination, type of pylon-deck connection, or the existence of stay cables) affect the observability trees. The importance of the observability trees is justified by a statistical analysis of measurement sets randomly selected. This study shows that, in the analyzed structure, the probability of selecting an adequate measurement set with a minimum number of measurements at random is practically negligible. Furthermore, even bigger measurement sets might not provide adequate SSI of the unknown parameters. Finally, to show the potential of the observability trees, a large-scale concrete cable-stayed bridge is also analyzed. The comparison with the number of measurements required in the literature shows again the advantages of using the proposed method.