• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.127-135
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• 2018

최근 국내에서의 잦은 지진 발생으로 지진에 대한 관심이 증가함에 따라 이에 대한 해석법 및 손상도를 평가하는 여러 가지 방법이 제시되고 있다. 그러나 해석 및 손상도를 평가함에 있어 각각의 부재에 대한 변위와 부재력 뿐 아니라 실제 발생하는 지지에 대하여 구조물의 손상고를 정량적으로 평가하기에는 기준 및 방법이 미비한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 케이블지지 교량인 사장교를 대상으로 실제지진하중 및 여러 가지 형태의 지진파에 대하여 지진해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 손상도 평가방법을 제시하였다. 손상지수는 사장교의 주탑 기울기를 기반으로 산정하였으며 물리적 내진손상 특성은 각각 A, B, C, D 레벨의 4단계로 제안하였다. 또한 지진해석방법에 따라 내진 손상지수가 항상 크거나 또는 작게 나온다고 단순하게 판단 할 수는 없었으며 본 연구는 사장교를 대상으로 하여 내진 손상지수의 제안 및 손상도 평가를 수행한 것이나 지진하중 하에서 비슷한 최대 변위응답 특성을 보이는 구조물에도 확장하여 적용할 수 있으리라 생각된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.691-704
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• 2011

본 연구는 데릭크레인과 인양중인 새그먼트 자중에 의한 외력이 작용하는 시공중인 폐합 직전 사장교의 기하비선형성 및 재료비선형성을 고려한 비선형 해석을 통해 극한 거동을 규명하였다. 시공중 사장교의 상태를 수치적으로 구현하기 위해 초기형상 해석과 역방향 시공단계 해석을 순차적으로 진행하였고, 이후에는 데릭크레인 및 인양중인 새그먼트 자중을 중앙경간 최 측단에 재하 하여 폐합 전 강사장교의 주요한 거동을 모사하였다. 또한 주요 매개변수에 따른 극한거동 및 극한하중계수의 변화를 정량적으로 분석하기 위한 방법으로 주탑-거더간 강성비와 케이블 면적을 변화하면서 거동을 관찰하였고, 기하비선형성과 재료비선형성 모두를 고려한 극한해석 결과를 기하비선형성만을 고려한 기하비선형 해석과 비교하여 보다 구체적이고 정량적인 극한거동에 대해 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.175-182
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• 2008

본 논문에서는 최근 유지관리분야에서 중요한 분야로 대두되고 있는 대형구조물의 모니터링에 대한 연구 및 고찰을 바탕으로 대형 구조물의 계측데이터를 이용한 확률적 안전도분석에 대한 평가 모형을 제안하였다. 사장교의 계측 데이터를 이용하여 활하중에 대한 모델을 산정하고, 요소신뢰성 및 체계신뢰성 기법을 통하여 사장교의 실질적인 확률적 안전도를 평가하였다. 사장교의 체계신뢰성은 케이블, 보강형, 주탑의 조합파괴를 포함하는 주파괴경로를 찾아낼 수 있는 부분 ETA(Event Tree Analysis) 모델을 이용하여 산정하였으며 이는 기존 안전도 분석방법과 비교하였을 때 구조물의 여용성을 충분히 반영하는 데 상당히 합리적이며 실제적인 결과를 보여주는 실용적인 방법으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.355-358
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• 2005

In this paper, an actual behavior of the pylon of Seohae Grand Bridge which is a cable stayed bridge and has been constructed 4 years ago was analyzed by using data acquisition system. As a result, the pylon of cable stayed bridge behaved normally with respect to the change of temperature. The annual displacement of the top of pylon(PY1) ranged from -71.4mm to +181.7mm in the longitudinal direction of the bridge. In the case of the longitudinal displacement, the displacement of PY1 was bigger than that of PY2 because PY1 is movable and PY2 is fixed in terms of the constraint condition of super structure. For the long term, PY1 will be sloped gently to the direction of Dangjin and PY2 will be also sloped gently to the direction of Pyongtaek by the effect of creep and shrinkage in the case of the longitudinal direction. The result of structural analysis showed good agreement with the result mentioned above.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.364-367
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• 2003

In this paper, a realistic launching method for railway bridge is developed. When bridge is launched, it might experience the excessive deflection. Launching method with cable-stayed scheme is developed to control the deflection. The developed method was applied to the launching of an actual bridge. This study results show that bridges can be launched with favorable deflection by the proposed method.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제10권4호
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• pp.361-379
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• 2023

In cable structure maintenance, particularly for cable-stayed bridges, cable safety assessment relies on estimating cable tension. Conventionally, in Japan, cable tension is estimated from the natural frequencies of the cable using the higher-order vibration method. In recent years, dampers have been installed on cables to reduce cable vibrations. Because the higher-order vibration method is a method for damper-free cables, the damper must be removed to measure the natural frequencies of a cable without a damper. However, cables on some cable-stayed bridges have two dampers: one on the girder side and another on the tower side. Notably, removing and reinstalling the damper on the tower side are considerably more time- and labor-intensive. This paper introduces a tension estimation method for cables with two dampers, using natural frequencies. The proposed method was validated through numerical simulation and experiment. In the numerical tests, without measurement error in the natural frequencies, the maximum estimation error among 100 models was 3.3%. With measurement error of 2%, the average estimation error was within 5%, with a maximum error of 9%. The proposed method has high accuracy because the higher-order vibration method for a damper-free cable still has an estimation error of 5%. The experimental verification emphasizes the importance of accurate damper modeling, highlighting potential discrepancies between existing damper design formula and actual damper behavior. By revising the damper formula, the proposed method achieved accurate cable tension estimation, with a maximum estimation error of approximately 10%.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.205-213
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• 1988

사장교는 그 설계에 있어서 케이블의 개수와 배치형식, 케이블의 초기인장력, 주탑의 지지형식과 높이 등 거어더와 주탑 단면외에도 설계변수가 많으므로 효율적인 설계를 하는 것이 쉽지 않다. 본 연구에서 케이블의 초기인장력, 거어더와 주탑의 단면, 주탑의 높이를 설계변수로 하여 사장교의 설계를 최적화하는 문제를 다루었다. 서로 상호작용을 하는 여러 설계변수를 동시에 최적화하는 어려움을 피하기 위하여 본 논문에서는 초기인장력, 단면, 주탑의 좌표를 각각 독립된 설계공간에서 최적화하였다. 목적함수로서는 초기인장력 공간에서는 전체구조의 변형에너지를, 단면 및 좌표의 공간에서는 재료의 총중량을 취하였다. 제약조건으로는 초기인장력의 상하한계, 부재의 좌굴을 고려한 응력, 단면적의 하한계를 고려하였다. 대표적인 Fan형 및 Harp형 사장교를 최적설계한 결과, 제시된 방법에 의하여 합리적인 결과를 얻을 수 있음을 보이고, 기존의 최적화에서 고려하지 않았던 좌표의 최적화를 통하여 경제성을 얻을 수 있다는 것을 밝혔다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제29권4호
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• pp.381-390
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• 2008

This paper proposed a conceptual design of bascule bridge, which is a new kind of movable bridge with an aim of reducing the weight of superstructure. Compared with the traditional bascule bridge, the light bascule bridge chooses cable-stayed bridge with inclined pylon as its superstructure; therefore, the functions of balance-weight and structure will fuse into one. Otherwise, it adopts moving counterweight to adjust its center of gravity (CG) to open or close the bridge. In order to lighten the superstructure, it uses contact springs to auxiliary retract, and intelligent prestressing system (IPS) to control the main girder's deformation. Simultaneously the vibration control scheme of structure is discussed. Starting from establishing the mechanical model of bridge, this article tries to analyze the conditions that the design parameters of structure and attachments should satisfy to. After the design procedure was presented, an example was also adopted to explain the primary design process of this kind bridge.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.155-162
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• 2012

최근의 토목분야의 프로젝트에 있어 장대교량의 건설이 주를 이루고 있으며, 장대교량의 여러 형식 가운데서도 사장교가 현재 계획, 설계 중인 프로젝트에서 상당한 비중을 차지하고 있다. 사장교가 대형화 및 장경간화 됨에 따라, 구조물의 경량화를 위하여 강재를 사용한 사장교가 건설되어 왔다. 그러나 많은 사례에서 주탑은 구조적, 경제적인 이유로 콘크리트로 시공되고 있다. 콘크리트는 재료적 특성상 크리프와 건조수축에 의한 장기거동의 영향을 크게 받는데, 이러한 특성으로 인하여 응력의 재분배와 시공 중 구조계의 변화 등 해석상 고려해야 할 부분이 많아진다. 본 연구에서는 철근콘크리트의 비선형성을 고려한 유한요소해석 프로그램 RCAHEST를 사용하여 콘크리트 주탑을 채택한 사장교 중에 국내 최장의 강사장교인 인천대교를 선택하여 해석을 수행하였다. 실제 시공된 교량의 시공단계해석과 완공 후 시간해석을 통하여 콘크리트 주탑만의 시간 의존적 효과가 사장교 전체계에 미치는 영향을 파악하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제17권3_4호
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• pp.483-492
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• 2004

This paper presents an efficient algorithm for the estimation of damage location and severity in bridge structures using Probabilistic Neural Network (PNN). Generally, the Back Propagation Neural Network (BPNN)-based damage detection methods need a lot of training patterns for neural network learning process and the optimum architecture of a BPNN is selected by trial and error. In this paper, the PNN instead of the conventional BPNN is used as a pattern classifier. The modal properties of damaged structure are somewhat different from those of undamaged one. The basic idea of proposed algorithm is that the PNN classifies a test pattern which consists of the modal characteristics from damaged structure, how close it is to each training pattern which is composed of the modal characteristics from various structural damage cases. In this algorithm, two PNNs are sequentially used. The first PNN estimates the damage location using mode shape and the results of the first PNN are put into the second PNN for the damage severity estimation using natural frequency. The proposed damage assessment algorithm using the PNN is applied to a cable-stayed bridge to verify its applicability.