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케이블 지지 구조물의 안전성 모니터링을 위한 새로운 동특성 계측 시스템
정형조 ( Jung Hyung-jo ),이성진 ( Lee Sung-jin ),김인호 ( Kim In-ho ),장동두 ( Jang Dong-doo ) 한국구조물진단유지관리공학회 2008 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.12 No.2
본 논문에서는, 케이블의 과도한 진동을 제어하기 위해 개발된 신개념 스마트 제진 장치인 EMI 시스템(전자기유도부, Electromagnetic Induction System)을 이용하여, 케이블 지지 구조물의 안전성 모니터링을 위한 케이블의 동특성 및 장력을 추정하는 기법의 적용성을 확인하였다. 실 규모 케이블을 이용한 실험 결과, EMI 시스템을 통해 계측된 케이블의 속도 데이터로도 케이블의 고유진동수를 정확히 추정하여, 신뢰성 있는 케이블의 도입 장력값을 찾아냄을 알 수 있었다. 따라서, 본 논문에서 사용한 EMI 시스템이, 케이블 제진이라는 기본적인 목적을 만족함과 동시에, 케이블 지지 구조물의 안정성 모니터링의 기능도 부가적으로 수행 할 수 있음을 확인하였으며, 이를 통해 EMI 시스템의 효율성을 검증하였다.
중복 또는 근접한 고유진동수를 갖는 대형구조물의 효율적인 고유치문제 해석방법
정형조(Hyung Jo Jung),김만철(Man Cheol Kim),이종원(Chong Won Lee),이인원(In Won Lee) 한국강구조학회 1996 韓國鋼構造學會誌 Vol.8 No.2
An efficient numerical method which can calculate the eigenproblem for the large structural system with multiple or close natural frequencies is presented. The method is formulated by the accelerated Newton-Raphson method to the transformed problem. The method can calculate the natural frequencies and mode shapes without any numerical instability which may be encountered in the well-known methods such as the subspace iteration method or the determinant search method. The efficiency of the method is verified by comparing convergence and solution time for numerical examples with those of the well-known methods.
정형조,박규식,이인원,Jung, Hyung-Jo,Park, Kyu-Sik,Spencer, Billie-F.Jr.,Lee, In-Won 한국지진공학회 2004 한국지진공학회논문집 Vol.8 No.3
사장교에 발생하는 지진에 의한 진동을 감소시키기 위해 추가적인 능동/반능동 제어장치를 부착한 LRB-기반 복합 기초격리 시스템에 대한 논문이다. 복합 기초격리 시스템은 제어장치가 다중으로 작동하기 때문에 LRB가 설치된 교량 시스템과 같은 수동형 기초격리 시스템에 비해 제어 성능이 뛰어나다. 본 논문에서는, LQG 알고리듬에 의해 제어되는 능동형 유압식 가력기와 clipped 최적제어에 의해 제어되는 반능동형 자기유변 유체 (MR) 감쇠기를 추가적인 제어장치로 고려하여 추가적인 응답 감소 효과를 검토하였다. 이를 위해, 미국토목학회의 1단계 벤치마크 사장교에 LRB를 설치한 교량을 고려하였다. 수치해석 결과를 통해, 모든 LRB-기반 복합 기초격리시스템이 구조물의 응답을 효과적으로 감소시킴을 확인하였다. 또한, MR 감쇠기를 채택한 복합 기초격리 시스템은 구조물 강성의 불확실성에 대해 강인성을 보였지만 유압식 가력기를 채택한 경우에는 강인성이 부족함을 알 수 있었다. 따라서, 반능동형 추가 제어장치를 채택한 복합 기초격리 시스템의 대형 토목구조물에 대한 적용가능성이 제어 성능 및 강인성 면에서 분명하게 검증되었다. This paper presents LRB-based hybrid base isolation systems employing additional active/semiactive control devices for mitigating earthquake-induced vibration of a cable-stayed 29 bridge. Hybrid base isolation systems could improve the control performance compared with the passive type-base isolation system such as LRB-installed bridge system due to multiple control devices are operating. In this paper, the additional response reduction by the two typical additional control devices, such as active type hydraulic actuators controlled by LQG algorithm and semiactive-type magnetorheological dampers controlled by clipped-optimal algorithm, have been evaluated bypreliminarily investigating the slightly modified version of the ASCE phase I benchmark cable-stayed bridge problem (i.e., the installation of LRBs to the nominal cable-stayed bridge model of the problem). It shows from the numerical simulation results that all the LRB based hybrid seismic isolation systems considered are quite effective to mitigate the structural responses. In addition, the numerical results demonstrate that the LRB based hybrid seismic isolation systems employing MR dampers have the robustness to some degree of the stiffness uncertainty of in the structure, whereas the hybrid system employing hydraulic actuators does not. Therefore, the feasibility of the hybrid base isolation systems employing semiactive additional control devices could be more appropriate in realfor full-scale civil infrastructure applications is clearly verified due to their efficacy and robustness.
정형조,김만철,박선규,이인원,Jung, Hyung Jo,Kim, Man Cheol,Park, Sun Kyu,Lee, In Won 한국강구조학회 1998 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.10 No.3
본 논문에서는 쉬프트를 갖는 부분공간 반복법의 제한조건을 제거하여 수치적으로 안정한 고유치해석 방법을 제안 하였다. 쉬프트를 갖는 부분공간 반복범의 주된 단점은 특이성 문제 때문에 어떤 고유치에 근접한 쉬프트를 사용할 수 없어서 수렴성이 저하될 가능성이 있다는 점이다. 본 논문에서는 부가조건식을 이용하여 위와 같은 특이성 문제를 수렴성의 저하없이 해결하였다. 이 방법은 쉬프트가 어떤 고유치와 같은 경우일지라도 항상 비특이성인 성질을 갖고 있다. 이것은 제안방법의 중요한 특성중의 하나이다. 제안방법의 비특이성은 해석적으로 증명되었다. 제안방법의 수렴성은 쉬프트를 갖는 부분공간 반복법의 수렴성과 거의 같고, 두 방법의 연산횟수는 구하고자 하는 고유치의 개수가 많은 경우에 거의 같다. 제안방법의 효율성을 증명하기 위하여, 두개의 수치예제를 고려하였다. A numerically stable technique to remove the limitation in choosing a shift in the subspace iteration method with shift is presented. A major difficulty of the subspace iteration method with shift is that because of singularity problem, a shift close to an eigenvalue can not be used, resulting in slower convergence. This study solves the above singularity problem using side conditions without sacrifice of convergence. The method is always nonsingular even if a shift is an eigenvalue itself. This is one of the significant characteristics of the proposed method. The nonsingularity is proved analytically. The convergence of the proposed method is at least equal to that of the subspace iteration method with shift, and the operation counts of above two methods are almost the same when a large number of eigenpairs are required. To show the effectiveness of the proposed method, two numerical examples are considered.