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논문 상세정보

댐퍼가 부착된 사장교의 케이블 장력에 관한연구

A Study on Tension for Cables of a Cable-stayed Bridge Damper is Attached

초록

국가경제력 향상과 함께 바다와 섬에 대한 관심이 높아지면서 육지와 섬, 섬과 섬을 연결하는 해상 장대교량이 많이 건설되고 있다. 장대교량은 현수교, 사장교, 아치교, 트러스교 등으로 대변할 수 있는데 그 중에서도 사장교는 주탑(Pylon)과 케이블(Cable), 보강형(Stiffened Girder)이 조화를 이루면서 외관이 아름다워 매력적인 교량형식의 하나로 최근 많이 계획되고 있다. 장력측정은 케이블에 설치한 가속도 센서로부터 케이블의 고유진동수 변화를 이용하는 간접법인 진동법을 적용하였다. 본 연구에서는 댐퍼 설치 케이블의 유효길이 산정식을 제안하였는데 이는 케이블의 유효길이 변화를 실측치와 해석값을 비교하여 분석한 것으로 기존의 유효길이 산정방법인 댐퍼와 정착단간의 순간격에 의한 것은 최종 케이블 장력값 추정에 있어서 신뢰도가 떨어짐을 확인할 수 있었다. 그러므로 향후 유지관리 단계에서는 본 연구에서 제안한 케이블의 유효길이 산정식을 활용하여 장력을 정확하게 파악하는 것이 케이블의 재긴장 및 교체시기 결정 등에도 합리적인 의사결정 자료로 사용될 수 있을 것이다.

Abstract

Recently, many ocean bridges that connect land to island or island to island have been constructed along with the improvement of the nation's economy. Long-span bridges can be categorized as suspension bridge, cable-stayed bridge, arch bridge and truss bridge. In this study, correction with respect to construction error can be presented on site through the monitoring of the cable tension change of real structure for four major construction stages so that construction accuracy, including the management of profiles, can be improved. A vibration method, the so-called indirect method that uses the cable's natural frequency changes from the acceleration sensor installed on the cable, is applied in measuring cable tension. In this study, the estimation formula for the effective length of cable with damper is presented by comparing and analyzing between actual measurement and analysis result for the change of the cable's effective length. By the way, it is known that the reliability of estimating cable tension by applying the former method that uses the net distance from damper to anchorage is low. Therefore, for future reference of the maintenance stage, the presented formula for estimating the effective length of cable can be used as a reference for the rational decision-making, such as the re-tensioning and replacement of cable.

참고문헌 (9)

  1. Irvine, H.M.(1981), Cable Structures, MIT Press, Cambridge, Mass, 
  2. 안상섭(2002), 사장교 케이블의 진동 검토 및 대책, 대한토목학회논문집, 제 22권, 제3-A호, pp.663-678. 
  3. 강경구(2005), 신뢰성에 기초한 사장교 케이블장력관리를 위한 관리한계치 설정에 관한 연구, 한양대학교 박사학위 논문. 
  4. 박연수, 전동호, 전양배, 강경구(2005), 진동법을 이용한 사장교 시공단계별 케이블 장력 관리, 한국구조물진단학회논문집, 제 9권, 제 4호, pp.127-134. 
  5. Hiroshi Zui, Tohru Shinke & Yoshio Namita(1996), Practical Formulas for Estimation of Cable Tension by Vibration Method, Journal of Structure Eng., ASCE, Vol. 122, No.6. pp.651-656. 
  6. 김상효, 이상호, 최수일, 여동훈(1997), 진동법을 이용한 케이블의 장력측정기법과 계측환경의 영향분석, 연세대학교 산업 기술연구소 논문집, 제2권 제29집, pp.143-150. 
  7. Tanaka, H., Kamei, M., & Kaneyoshi, M.(1987), Cable Tension Adjustment by Structural System Identification, Cable-Stayed Buidges Experiences & Practice, Vol. 2, pp. 856-866. 
  8. Irvine, H.M. & Caughey.(1974), The linear theory of free vibration of a suspended cable. Proc. Royal Soc., London, England, Series A, vol. 341. 
  9. Randall, R. B.(1987), Frequency Analysis, Bruel & Kjaer Korea Ltd., 

이 논문을 인용한 문헌 (2)

  1. 2010. "" Smart structures and systems, 6(5): 461~480 
  2. Choi, Dong-Ho ; Park, Wan-Soon 2011. "Improvement of the Tension Estimation Method for Extradosed Bridge Cables" 한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, 11(4): 65~72 

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