Initial Shape Analysis of Suspension Bridge System under Dead Load

고정하중을 받는 현수교 시스템의 초기형상 결정법

  • 김민 (성균관대학교 건설환경시스템공학부) ;
  • 김문영 (성균관대학교 사회환경시스템공학부)
  • Received : 2010.09.08
  • Accepted : 2010.12.10
  • Published : 2010.12.27

Abstract

This paper presents a simplified analysis method of determining the initial shape of suspension bridges, including the horizontal tension force of the main cable and the locations of each hanging point, considering the force equilibrium condition of each hanging point. This method is effective because it requires less effort than the methods used in other studies, for which complicated non-linear analysis was used, to comparatively determine the exact initial shape. The accuracy and validity of the present method are demonstrated by comparing the results of this study with those of previous researchers' numerical examples, including 2D and 3D models.

Acknowledgement

Grant : 건설기술혁신사업

Supported by : 건설교통기술평가원

References

  1. 경용수, 김호경, 김문영(2007) 사장교의 초기형상해석을 위한 탄성포물선 케이블요소, 한국전산구조공학회 논문집, 한국전산구조공학회, 제20권, 제1호, pp.1-7.
  2. 김문영, 김남일, 안상섭(1998) 3차원 케이블망의 초기평형상태결정 및 정적 비선형 유한요소 해석, 한국전산구조공학회 논문집, 한국전산구조공학회, 제11권, 제1호, pp.182-183.
  3. 김문영, 경용수, 이준석(2003) 현수교의 개선된 초기형상 해석법, 한국강구조학회 논문집, 강구조학회, 제15권, 제2호, pp.219-229.
  4. 김제춘, 장승필(1999) 초기부재력을 이용한 사장교의 초기형상 및 캠버량 결정, 대한토목학학회 논문집, 대한토목학회, 제19권, 제 I-3호, pp.377-386.
  5. 김호경(1993) 시공상태를 고려한 현수교의 3차원 해석, 박사학위논문, 서울대학교.
  6. 안상섭(1991) 탄성현수선 케이블요소를 이용한 3차원 케이블망의 정적 및 동적 비선형해석, 석사학위논문, 서울대학교.
  7. 이명재(1998) 초기 평형상태를 이용한 현수교의 시공 단계해석 및 시공오차관리, 박사학위논문, 서울대학교.
  8. 조경식, 김종화, 안남규(2006) TCUD법을 이용한 현수교 해석 프로그램의 개발, 2006년도 학술발표회 논문집, 한국강구조학회, pp.268-274.
  9. Irvine, H. M. (1981) Cable structures, The MIT Press, USA.
  10. Karoumi, R. (1999) Some modeling aspects in the nonlinear finite element analysis of cable supported bridges, Computers & Structures, Vol. 71, Issue 4, pp.397-412. https://doi.org/10.1016/S0045-7949(98)00244-2
  11. Kim, K.S. and Lee, H.S. (2001) Analysis of target configurations under dead loads for cable-supported bridges, Computers & Structures, Vol. 79, Issue 29-30, pp.2681-2692.
  12. Kim, H.K., Lee, M.J., and Chang, S.P. (2002) Nonlinear shape-finding analysis of a self-anchored suspension bridge, Engineering Structures, Vol. 24, Issue 12, pp.1547-1559. https://doi.org/10.1016/S0141-0296(02)00097-4