강바닥판은 콘크리트 바닥판에 비해 강성이 작아 차량의 윤하중에 의해 국부적으로 큰 변형이 발생하여 포장표면에 인장응력을 유발시켜 포장균열 발생의 원인이 된다. 또한, 용접이음부의 포장이 균일한 두께로 포설되지 않거나 강바닥판과 아스팔트 포장 사이의 부착성 부족으로 인해 공용 중 포장손상이 발생한다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위해 강바닥판 교량에 구스 아스팔트와 같은 부착성 및 내구성이 우수한 특수 아스팔트 포장을 실시하는 경우가 늘고 있으나 구스 아스팔트는 일반 아스팔트 보다 약 100℃정도 높은 고온상태에서 포설되기 때문에 강바닥판의 온도가 100℃~130℃ 정도 상승하게 된다. 이와 같은 온도상승은 포장 시공 중 강바닥판의 변형을 유발하고 포장 완료 후에도 강바닥판 교량의 품질에 악영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 구스 아스팔트 포장온도가 강바닥판의 열변형에 미치는 영향을 검토하여 강상판 교량의 시공상에 문제점이 되고 있는 포장문제를 해결하고자 하였다. 해석결과, 지점과 교각의 2개의 교량받침과 Shear key가 설치되어 구스아스팔트 포장 시공 도중 문제시 되고 있는 지점의 부반력에 의한 받침의 들림이나 신축이음의 영향, 교축방향 변위의 영향은 모두 허용치 범위 내에 있는 것으로 나타났다. 또한, 보부재에 모델링된 U-리브, 종형 및 횡형의 단부부재에 발생하는 응력은 강바닥판 또는 평판에 발생하는 응력에 비하여 작은 것으로 나타났다.

대표적인 장대교량 형식인 사장교는 공용 중에 케이블 손상이 발생하는 경우 전체 구조계의 손상을 유발할 수 있으므로 신속한 유지관리가 필요하다. 손상발생 이후 대응시간을 가능한 단축하기 위해서 손상신호로부터 직접 이상거동을 판단할 수 있는 알고리즘에 대한 많은연구가 진행되고 있다. 이상거동 감지 알고리즘의 정확도를 향상시키기 위해서는 구조물의 다양한 손상에 대한 충분한 양의 계측결과가 필요하다. 그러나 공용중인 교량에 손상을 주어 이상거동을 계측할 수 없으므로 수치적인 방법으로 이상거동을 모사하는 것이 효율적인 대안이 될 수 있다. 사장교 케이블의 손상을 모사하는 지금까지의 연구는 케이블의 강성변화를 단순한 장력변화로만 모사하여 해석하는 방법이주를 이루었다. 이러한 해석방법은 설계목적의 정밀도는 확보할 수 있지만 케이블의 손상에 의한 구조물의 정확한 응답을 재현하지 못한다.본 연구는 사장교의 손상을 모사하기 위해 강성 및 질량의 변화를 고려하는 직접적분법 Gradual Bilinear Method (GBM)을 제안하고 해석프로그램을 개발하였다. 개발된 해석방법을 단순모델을 이용하여 검증하고 실제 사장교모델을 이용하여 손상시각 및 손상지연시간에 따른 응답의 변화를 관찰하였다. 수행된 연구결과는 향후 건축/대형구조물의 안전관리를 위한 고정밀도 이상거동 감지알고리즘을 개발하고검증하는데 활용될 수 있다.

A object of this Experiment is to present a experimental method to verify the detection algorithm of abnormal behavior In order to achieve the desired, a cable stayed bridge model was prepared. The experiments lead to damage of stiffening girders and measuring this by changing the weight.

사장교는 다수의 케이블에 의해 지지되어 복잡한 거동을 하는 구조체이며, 측경간 케이블에 의해 단부교각에서 부반력이 발생한다. 이를 해결하기 위해 적절한 측경간비를 설정해야 하고 앵커교각의 부반력 대책을 강구해야 한다. 부반력 제어 대책으로는 중간교각, 카운터 웨이트 등을 설치하는 방안이 있으며 이에 따라 사장교의 구조계가 결정된다. 밤콩교량은 타당성 검토 단계에서 5경간 사장교로 계획되었다.하지만 시공성 및 경제성 등의 문제로 실시설계 단계에서 3경간 사장교로 변경되었다. 시공성을 확보하기 위하여 중간교각을 배제하였고, 이에 따른 부반력을 제어하기 위해 측경간비를 증가시켰다. 그 결과, 원안 설계에 비하여 시공성, 구조적 안전성, 효율성을 확보할 수 있었다.

The static aerodynamic forces are composed of six components. Three components of them such as drag force, lift force and pitching moment are the biggest influence on the structure. These aerodynamic forces are generally evaluated from wind tunnel test or CFD. In this study, drag and lift force coefficients are estimated using relation of actual and analytical displacements. The actual displacements are measured by monitoring system when the bridges were under the typhoon. The analytical displacements due to uniform load are calculated by FEM. Also, the adequacy of estimation method was conformed by comparing the result of this study with that from the wind tunnel test of the similar bridge section.

In this dissertation, experimental study about the real-time vibration control of the bridge structure was conducted by using the semi-active vibration control method that has been in the spotlight recently. Based on the laboratory-scale bridge model in the form of the cable-stayed bridge, the shear type MR damper and the semi-active vibration control algorithm (Lyapunov and Clipped-optimal) were applied in order to the control the harmful vibration in real time. From the investigation of the test results, the performance of each semi-active control algorithm was evaluated quantitatively.

Causing damage to the actual structure is not easy for new evaluation techniques to validate the damage. Creating a new structure for the validation that is expensive and requires a lot of time. So to verify the techniques using scale model is a common and effective way. For the validation of new techniques, it was to make a scale model of the cable-stayed bridge type and various damages were caused to the bridge model.

This paper aims to assess the structural damage caused by fatigue and random impact load using a statistical pattern recognition technology. For experimental studies, a model of cable-stayed bridge was built, and a shaker was to inflict load on the model. Data for damage detection were obtained from the signals of the model on which repetitive load and earthquake load were imposed. Applying the statistical pattern recognition technology which constitutes a control chart by using Mahalanobis distance, a commonly used method for the measurement of statistical distance, we preliminarily assessed structural damage. On the basis of the damage assessment, we developed a Improved Mahalanobis Distance(IMD) to be applicable to a cable-stayed bridge which was damaged by random impact load. Then, we evaluated its performance for the assessment of structural condition. The evaluation showed that the control chart.

Since 2007, Korea Institute of Construction Technology (KICT) have developed UHPC (Ultra High Performance Concrete). In recent years, the bridge with the UHPC ribbed deck developed by KICT was demonstrated in site and measured by optic sensors.

Seismic capacities of the cable members of Incheon Bridge have been evaluated for the three different levels of earthquake motions, which are 1000-year-return-period(design basis level)), 2400-year-return-perioda and hypothetical maximum earthquake level(A=0.66), respectively. Both response spectrum method and time-history method were adopted for the analyses. The results showed that the cable members of Incheon Bridge has safe seismic capacity even under the maximum hypothetical earthquake which is more than three times higher magnitude of the design basis earthquake

The damping ratios of the modes as well as the natural frequencis and the mode shapes are required to characterize the modal behavior of structure. The mode shapes and the natural frequencies are determined from analytical methods or measurements accurately. But there is little analytical basis for estimating the damping ratios although they are the most important to determine the amplitude of the vibration. Especially for the cable-stayed bridges the aerodynamic damping ratios determine the amplitude of the response to wind loads. This paper is an attempt to estimate the aerodynamic damping ratios based on measured data and quasi-static theory.

This study is to invest safety against the local corrosion of steel pylon in the Dolsan bridge(Cable-stayed type). For the investigation, visual inspection, non-destructive testing using the high resolution camera and ultrasonic thickness gauge with the structural analysis were completed. In the result of the safety check, no problem of steel pylon is detected. Cause of corrosion is damage on steel surface during early stage of the construction.

This study presents a new estimation method for cable tension considering the initial deflection, the natural frequency changing, and the initial curvature shortening of an oscillating cable in the existing estimation formulas. The re-estimation for the cable-stayed Alamillo Bridge in Spain shows that the new procedure estimates tension force of the cables more accurately.

사장교 케이블은 초기 큰 인장력으로 축강성이 매우 크지만, 횡방향 휨강성은 약하다. 풍하중이나 교통하중은 케이블을 심각하게 진동시켜 사장교의 사용성에 부정적 영향을 끼친다. 그러므로 장대교량에 감쇠장치를 설치하는 진동 저감 계획이 절실히 요구된다. 마찰댐퍼는 교통하중이나 풍하중과 같은 동적하중이 작용하는 케이블 진동에서 진폭과 지속시간을 대폭 감소시킬 수 있는 효과적인 장치임을 알 수 있다. 케이블 진동은 댐퍼제작방법과 설치위치 및 형상에 따라 효율이 달라질 수 있다. 그럼에도 불구하고 본 실험연구의 마찰댐퍼 설치전 후 제진성능효과 분석결과는 향후 사장케이블의 진동을 저감시키는 기본 자료로 활용할 수 있다.

In this study, a MFL (Magnetic Flux Leakage) image based 3D inspection system which is incorporated into a cable climbing robot was investigated for Steel Cable NDT of Cable-stayed Bridge and Suspension Bridge. Firstly, a MFL sensor head prototype composed of two permanent magnets and eight hall sensors was designed and fabricated. A steel cable specimen with several types of damage was inflicted and scanned by the MFL sensor head to measure the magnetic flux density of the specimen. The measured MFL signals were used to interpret the healthy condition of the steel cable. For improving the resolution and quantification of the damage level, digital signal processing techniques were performed. Finally, the measured MFL signals were visualized by using 3D imaging method.

Vortex shedding occurred at relatively low mean wind velocities between 13m/s and 16m/s in the 2nd Jindo grand bridge. To control the vortex shedding Multiple Tuned Mass Damper(MTMD) was installed in the mid span. The control effects of MTMD was verified by assessing the damping ratio before and after installing MTMD. This paper present the evaluation of damping ratio of a cable- stayed bridge based on measuring data through unified remote monitoring system.

본 연구는 케이블 파단이 콘크리트사장교의 동적거동에 미치는 영향을 강합성사장교에 대한 것과 비교하여 검토하는데 그 목적이 있다. 이를 위해, 강합성사장교를 대상으로 시간이력함수를 이용한 케이블 파단을 모사하는 적합한 해석기법을 검토하고, 동적확대계수를 평가하였다. 콘크리트사장교에서 계산된 동적확대계수를 설계기준을 기반으로 강합성사장교에 대한 것과 비교 검토하였다. 그 결과, 동적확대계수에 대한 현행 설계기준이 전반적으로 신뢰할 수 있는 것으로 판단되며 콘크리트사장교의 경우 동적확대계수 값이 강합성사장교에 비해 상대적으로 상승되는 경향을 보이나 설계기준을 만족한다.

In this paper, the applicability of structural health monitoring (SHM) system is evaluated on a full-scale concrete cable-stayed bridge, Hwamyung Bridge in Korea. Firstly, Imote2-platformed wireless sensor node for structural health monitoring is designed to monitor the cable forces by the vibration-impedance-based SHM. Secondly, the experimental setup is presented by filed verification test on Hwamyung Bridge. Finally, the long-term monitoring performance of the wireless sensor system is examined under various weather conditions. Also, the accuracy of cable force monitoring by the wireless sensor system is evaluated for the target bridge.

최근 들어 인천대교 등 다수의 사장교가 공용 또는 시공 중에 있으며 이러한 시점에서 국내 사장교의 기술력을 살펴본다면 시공기술은 눈에 띄게 발전하였지만 설계기술은 아직 국외 의존도가 매우 높은 실정이다. 사장교 핵심설계요소들 중 케이블 정착구조는 강력한 케이블 장력의 작용으로 국부적인 응력집중현상이 발생하므로 안전성 확보를 위해서는 반드시 국부상세해석에 의한 설계가 요구된다. 하지만 명확한 설계기준이나 이론적 설계 없이 유한요소해석에만 의존하여 설계하는 실정이며 정착구조의 이론적 기본메커니즘을 이해하지 못한 채 유한요소해석 결과에만 의존, 엔지니어의 판단력이 흐려지는 부작용을 가져오고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 케이블 정착구조 가이드 파이프앵커 형식 중 정착강관의 기존 이론적인 설계절차를 나타내고 추가적으로 고려해야 할 사항들을 국내외 설계기준에 따라 정리하고 보완 설계절차를 제시하였다.