KR102117066B1 - Evaluation of Cable Tension in Cable Bridges for Minimizing Tension Errors - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 케이블 교량의 케이블 장력 추정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이블의 장력 추정에서 발생하는 오류(보강거더의 장력, 모드 미확인, 오차 값)의 해결을 통해 케이블의 장력 추정(계산) 결과에 대한 신뢰도를 높이는 장력 오차 최소화를 위한 케이블 교량의 케이블 장력 추정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating the cable tension of a cable bridge, and more specifically, the result of the cable tension estimation (calculation) through the resolution of errors (tensile girder tension, mode unconfirmed, error values) in the cable tension estimation It is related to a cable tension estimation method of a cable bridge to minimize the tension error to increase the reliability of the.
이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.This part provides background information related to the contents of the present application, but is not necessarily prior art.
사장교, 현수교 등의 케이블을 이용한 교량에서는 보강거더에 작용하는 연직하중(자중포함)의 대부분을 케이블이 분담하기 때문에 케이블이 매우 중요한 구조부재라 할 수 있다.In bridges using cables such as cable-stayed bridges and suspension bridges, cables are very important structural members because the cables share most of the vertical load (including self-weight) acting on the reinforcement girder.
이러한 주요 구조부재를 유지관리하기 위해서는 계측을 이용한 장력 이력관리가 필요하다.In order to maintain and maintain these main structural members, tension history management using measurement is necessary.
종래 케이블의 장력 측정기법은 크게 직접법과 간접법으로 나눌 수 있다. 직접법은 힘을 직접 측정하는 로드셀(Load Cell)을 이용한다. 직접법은 과정 자체가 단순하고 정확하며, 오차를 유발할 수 있는 추가적인 계산과정을 필요로 하지 않는 장점을 가지고 있으나, 계측 장비가 비싸고 내구성이 높지 않으며 현재 사용 중인 교량에 적용하기 힘들다는 단점을 가지고 있다. 간접법은 이러한 직접법의 단점을 보완하기 위하여, 힘이 아닌 다른 물리량을 측정한 뒤 케이블의 재료적 성질 및 형상조건 등의 자료를 함께 활용하여 장력을 역산하는 방법이다. 간접법은 직접법에 비해 정확도는 떨어지지만, 계측 장비가 저렴하고 설치가 손쉬워 시공 중, 또는 공용 중인 교량 모두에 손쉽게 적용할 수 있다는 큰 장점을 가지고 있다. 간접법 중에는 계측물리량으로 가속도를 활용하는 진동법이 가장 많이 활용되고 있다.Conventional cable tension measurement techniques can be roughly divided into a direct method and an indirect method. The direct method uses a load cell that directly measures the force. The direct method has the advantage that the process itself is simple and accurate, and does not require an additional calculation process that can cause errors, but has the disadvantage that the measurement equipment is expensive, is not durable, and is difficult to apply to currently used bridges. In order to compensate for the shortcomings of the direct method, the indirect method is a method of measuring the physical quantity other than the force and using the data such as material properties and shape conditions of the cable to calculate the tension. The indirect method is less accurate than the direct method, but has a great advantage that it can be easily applied to both construction and public bridges because the measuring equipment is cheap and easy to install. Among the indirect methods, the vibration method that utilizes acceleration as the measured physical quantity is most frequently used.
진동법은 케이블 외부에 가속도계를 설치하여 획득한 가속도 응답으로부터 케이블의 모드(도 6은 제1 내지 3모드를 보인 도면) 특성을 추정하고, 이와 케이블의 형상조건을 활용하여 케이블의 장력을 역산하는 방법이다.The vibration method estimates the mode characteristics of the cable (FIG. 6 shows the first to third modes) from the acceleration response obtained by installing an accelerometer on the outside of the cable, and calculates the cable tension using the shape conditions of the cable. It is a way.
종래 알려진 "다중진동모드에 의한 장력추정 방법(T. Shimada "Estimating Method of Cable Tension from Natural Frequency of High Mode," Proc. JSCE, Vol.501/1-29, pp. 163-171, 1994.)"에 따른 장력 추정은 다음과 같다.T. Shimada "Estimating Method of Cable Tension from Natural Frequency of High Mode," Proc. JSCE, Vol.501 / 1-29, pp. 163-171, 1994. The tension estimation according to "is as follows.
상기 식에서 T : 장력, n : 고유진동모드, fn : 고유진동수, m : 케이블단위질량, L : 케이블유효길이이다.In the above equation, T: tension, n: natural vibration mode, fn: natural frequency, m: cable unit mass, L: effective cable length.
도 5는 OO대교 사장교 케이블의 가속도데이터에 대한 FFT분석 결과 예시이다. 최초의 Peaking값인 2.173Hz는 제1모드가 아니라 실제로는 제3모드이다.Figure 5 is an example of FFT analysis results for the acceleration data of the cable OO bridge cable. The first peaking value of 2.173 Hz is actually the third mode, not the first mode.
제3모드를 제1모드로 장력추정식에 대입하게 되면 매우 부적절한 장력 값이 도출된다. 또한, 제7모드인 5.066Hz의 경우 진폭이 작아 노이즈 영향으로 다른 값으로 Peaking되어 장력 이력관리의 일관성이 저해되는 경우도 있다.When the third mode is substituted into the tension estimation equation as the first mode, a very inappropriate tension value is derived. In addition, in the case of 5.066 Hz, which is the seventh mode, the amplitude is small, and peaking to a different value is influenced by noise, so the consistency of tension history management may be impaired.
종래 자동 장력 추정 방법의 문제점을 정리하면 다음과 같다.The problems of the conventional automatic tension estimation method are summarized as follows.
제1모드 또는 제2모드가 케이블의 고유진동수가 아닌 보강거더의 고유진동수로 나타나는 경우가 있다. 특히 사장교 중앙지점 케이블의 경우 다수 발생된다. In some cases, the first mode or the second mode is represented by the natural frequency of the reinforcement girder, not the natural frequency of the cable. In particular, the cable in the central branch of the cable-stayed bridge occurs a lot.
2. FFT분석 결과 나타나는 첫 번째 고유진동수가 제1모드가 아닌 경우가 있다.2. The first natural frequency that appears as a result of FFT analysis may not be the first mode.
3. (fn/n)^2 값이 추세선에서 많이 벗어나는 값들이 2-3개소 발생되는 경우가 있으며, 이는 장력도출시 큰 오차로 작용한다.3. There are cases where (fn / n) ^ 2 values deviate from the trend line a lot in 2-3 places, which acts as a large error when tension is derived.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 케이블의 장력 추정에서 발생하는 오류(보강거더의 장력, 모드 미확인, 오차 값)의 해결을 통해 케이블의 장력 추정(계산) 결과에 대한 신뢰도를 높이는 장력 오차 최소화를 위한 케이블 교량의 케이블 장력 추정 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the problems as described above, the reliability of the cable tension estimation (calculation) results through the resolution of the error (tension of the reinforced girder, mode not confirmed, error value) generated in the cable tension estimation The aim is to provide a method for estimating cable tension of cable bridges to minimize tension errors.
본 발명에 의한 장력 오차 최소화를 위한 케이블 교량의 케이블 장력 추정 방법은, 케이블 교량의 케이블과 보강거더의 고유진동수를 비교하여 케이블의 고유진동수 중에서 보강거더의 고유진동수에 근접하는 고유진동수를 노이즈로 소거하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 획득한 케이블의 고유진동수들을 첫 번째부터 제1모드로 가정하여 각각의 장력을 도출하고, 각각 도출된 장력 값과 상기 케이블의 설계 시 계산된 초기 장력 값의 비교를 통해 오차를 산출한 후, 이들 오차 중에서 상대적으로 가장 작은 값의 오차를 보이는 고유진동수를 제1모드로 결정하는 제2단계와; 다수의 케이블의 주파수 값 중에서 상관도를 기준으로 하여 상관도가 높은 주파수 값을 추출하는 제3단계와; 상기 제3단계를 통해 획득한 주파수 값을 이용하여 케이블의 장력을 계산하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for estimating the cable tension of a cable bridge for minimizing the tension error according to the present invention compares the natural frequency of the cable bridge and the reinforcement girder, and among the natural frequencies of the cable, the natural frequency close to the natural frequency of the reinforcement girder is eliminated by noise And the first step; Assuming the natural frequencies of the cables obtained in the first step from the first to the first mode, derive the respective tensions, and compare the derived tension values with the initial tension values calculated during the design of the cable. A second step of determining, after calculating, a natural frequency showing an error of a relatively smallest value among these errors as a first mode; A third step of extracting a frequency value having a high correlation based on a correlation degree among frequency values of a plurality of cables; And a fourth step of calculating the tension of the cable using the frequency value obtained through the third step.
본 발명에 의한 장력 오차 최소화를 위한 케이블 교량의 케이블 장력 추정 방법에 의하면, 케이블의 장력을 계산할 때 보강거더의 장력을 소거하여 순수한 케이블의 장력 값만을 도입하고 계산된 고유진동수의 모드 차수를 정확하게 도입하며 또한 오차가 큰 고유진동수를 장력 계산에서 소거하여 케이블의 장력 계산 결과에 대한 신뢰도를 높일 수 있고 결국 케이블의 정확한 장력 확인을 통해 케이블 교량의 안전성을 향상하는 효과가 있다.According to the cable tension estimation method of a cable bridge for minimizing the tension error according to the present invention, when calculating the tension of the cable, the tension of the reinforcement girder is canceled to introduce only the tension value of the pure cable and accurately introduce the calculated mode order of the natural frequency In addition, it is possible to increase the reliability of the cable's tension calculation result by eliminating the natural frequency with a large error from the tension calculation, which in turn has the effect of improving the safety of the cable bridge through checking the exact tension of the cable.
도 1은 본 발명에 의한 장력 오차 최소화를 위한 케이블 교량의 케이블 장력 추정 방법의 공정도.
도 2는 본 발명에 의한 장력 오차 최소화를 위한 케이블 교량의 케이블 장력 추정 공정 중 보강거더에 의한 노이즈의 제거 공정도.
도 3은 본 발명에 의한 장력 오차 최소화를 위한 케이블 교량의 케이블 장력 추정 공정 중 고유진동수의 모드 확인을 위한 공정도.
도 4는 본 발명에 의한 장력 오차 최소화를 위한 케이블 교량의 케이블 장력 추정 공정 중 추세선을 이용한 오류 소거를 보이기 위한 FFT 분석 결과의 예시도.
도 5는 종래 케이블 교량의 케이블 장력 추정의 예를 보인 그래프.1 is a process diagram of a cable tension estimation method of a cable bridge for minimizing the tension error according to the present invention.
Figure 2 is a process of removing noise by the reinforcement girder during the cable tension estimation process of the cable bridge for minimizing the tension error according to the present invention.
Figure 3 is a process diagram for checking the mode of the natural frequency of the cable tension estimation process of the cable bridge to minimize the tension error according to the present invention.
Figure 4 is an exemplary view of the FFT analysis results to show the error cancellation using the trend line during the cable tension estimation process of the cable bridge for minimizing the tension error according to the present invention.
5 is a graph showing an example of cable tension estimation of a conventional cable bridge.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 장력 오차 최소화를 위한 케이블 교량의 케이블 장력 추정 방법은, (S10) 보강거더에 의한 노이즈 제거 - (S20) 노이즈가 제거된 케이블의 고유진동수가 해당하는 모드 확인 - (S30) 상관도 분석을 통해 상관도 지수가 높은 고유진동수만 추출 - (S40) 장력 계산의 공정으로 이루어진다.As shown in Figure 1, the cable tension estimation method of the cable bridge for minimizing the tension error according to the present invention, (S10) noise removal by the reinforcement girder-(S20) the mode corresponding to the natural frequency of the noise-removed cable Confirmation-(S30) Only the natural frequency with high correlation index is extracted through correlation analysis-(S40) It consists of the process of tension calculation.
(S10) 보강거더에 의한 노이즈 제거(도 2 참고).(S10) Noise removal by reinforcing girder (see Fig. 2).
본 공정은 케이블의 고유진동수와 보강거더의 고유진동수의 비교를 통해 순수한 케이블의 고유진동수만을 추출하는 공정이다.This process extracts only the natural frequency of a pure cable by comparing the natural frequency of the cable and the natural frequency of the reinforcement girder.
케이블 교량은 보강거더의 적용을 통해 교량을 보강하게 되며, 따라서, 케이블의 고유진동수를 측정할 때 초기에 측정되는 예를 들어 제1모드 또는 제2모드가 케이블의 고유진동수가 아닌 보강거더의 고유진동수로 나타나는 경우가 있으며, 결국 순수한 케이블의 고유진동수를 이용한 장력 계산이 이루어지지 못하며, 이 오류를 해결하기 위하여 보강거더의 고유진동수를 제거하여 순수한 케이블의 고유진동수만을 확보한다.The cable bridge reinforces the bridge through the application of a reinforcement girder. Therefore, when measuring the natural frequency of a cable, for example, the first mode or the second mode, which is initially measured, is not the natural frequency of the cable, but the unique characteristic of the reinforcement girder. It may appear as a frequency, and in the end, tension calculation using the natural frequency of a pure cable cannot be performed, and to solve this error, the natural frequency of the reinforcement girder is removed to secure only the natural frequency of the pure cable.
제1,2모드가 보강거더의 고유진동수인지 케이블의 고유진동수인지 확인하기 위한 방법으로 케이블의 고유진동수 확보(S11)와 보강거더의 고유진동수 확보(S12) - 케이블과 보강거더의 고유진동수 비교(S13) - 노이즈 처리(S14) - 케이블 고유진동수 확보(S15)의 공정으로 이루어진다.As a method to check whether the first and second modes are the natural frequencies of the reinforcement girders or the natural frequencies of the cables, secure the natural frequencies of the cables (S11) and secure the natural frequencies of the reinforcement girders (S12)-compare the natural frequencies of the cables and the reinforcement girders ( S13)-noise processing (S14)-cable natural frequency (S15).
가. 고유진동수 확보.end. Secure natural frequencies.
케이블의 고유진동수 확보(S11)는 케이블측 가속도계를 이용하여 케이블의 가속도를 측정하고 이 가속도를 이용하여 케이블의 고유진동수를 계산하는 것으로 가능하다.Securing the natural frequency of the cable (S11) is possible by measuring the acceleration of the cable using a cable-side accelerometer and calculating the natural frequency of the cable using the acceleration.
보강거더의 고유진동수 확보(S12)는 보강거더측 가속도계를 이용하여 보강거더의 가속도를 측정하고 이 가속도를 이용하여 보강거더의 고유진동수를 계산하는 것으로 가능하다.Securing the natural frequency of the reinforcing girder (S12) is possible by measuring the acceleration of the reinforcing girder using an accelerometer on the side of the reinforcing girder and calculating the natural frequency of the reinforcing girder using this acceleration.
나. 비교.I. compare.
케이블의 고유진동수(제1모드)와 보강거더의 고유진동수(제1모드)를 비교하여 이 두 값이 예를 들어 5% 이내(비교를 위한 수치는 변경될 수 있음)의 차이를 보이게 되면 보강거더의 고유진동수가 케이블의 고유진동수로 나타난 것으로 판단한다.If the natural frequency of the cable (1st mode) and the natural frequency of the reinforcement girder (1st mode) are compared and the difference between these two values is, for example, within 5% (the value for comparison may change), reinforcement It is judged that the natural frequency of the girder is the natural frequency of the cable.
또한, 케이블의 고유진동수(제2모드)와 보강거더의 고유진동수(제2모드)를 비교하여 이 두 값이 예를 들어 5% 이내(비교를 위한 수치는 변경될 수 있음)의 차이를 보이게 되면 보강거더의 고유진동수가 케이블의 고유진동수로 나타난 것으로 판단한다.Also, compare the natural frequency of the cable (2nd mode) and the natural frequency of the reinforcement girder (2nd mode) to show the difference between these two values, for example, within 5% (values for comparison can be changed). If it is, it is judged that the natural frequency of the reinforcement girder is represented by the natural frequency of the cable.
다. 노이즈 처리.All. Noise processing.
전술한 비교 결과 5%이내의 차이를 보이는 케이블의 고유진동수를 오류로 판단하여 소거한다.As a result of the above-mentioned comparison, the natural frequency of the cable showing a difference within 5% is judged as an error and is erased.
라. 순수 케이블의 고유진동수 확보.la. Secure natural frequency of pure cable.
전 공정을 통해 노이즈가 소거된 케이블의 고유진동수는 순수한 케이블의 고유진동수로 확보되어 제공된다.The natural frequency of the noise-canceled cable through all processes is secured and provided as the natural frequency of the pure cable.
(S20) 케이블 고유진동수의 모드 확인(도 3 참고).(S20) Check the mode of the cable natural frequency (see Fig. 3).
본 공정은 전 공정을 통해 보강거더의 고유진동수가 소거된 케이블의 고유진동수과 초기 장력 값(케이블 교량의 설계 시 계산된 완성계 케이블의 장력)을 이용하여 케이블 고유진동수의 모드를 확인하는 것이며, 케이블의 각각의 고유진동수를 제1모드로 가정하여 장력 도출(S21) - 도출된 장력 값과 초기 장력 값 비교로 오차 산출(S22) - 오차들의 비교로 가장 작은 오차 선택(S23)의 공정으로 제1모드의 고유진동수를 확인한다.This process is to check the mode of the natural frequency of the cable using the natural frequency and the initial tension value (tension of the complete system cable calculated at the time of cable bridge design) of the cable from which the natural frequency of the reinforcing girder is eliminated throughout the entire process. Assuming the natural frequency of each as the first mode, deriving the tension (S21)-calculating the error by comparing the derived tension value with the initial tension value (S22)-selecting the smallest error by comparing the errors (S23) Check the natural frequency of the mode.
첫 번째 고유진동수를 제1모드로 가정하여 장력도출 -> 초기장력값 비교 -> 오차1Assuming the first natural frequency as the first mode, deriving the tension-> comparing the initial tension value-> error 1
두 번째 고유진동수를 제1모드로 가정하여 장력도출 -> 초기장력값 비교 -> 오차2Assuming the second natural frequency as the first mode, deriving the tension-> comparing the initial tension value->
세 번째 고유진동수를 제1모드로 가정하여 장력도출 -> 초기장력값 비교 -> 오차3Assuming the third natural frequency as the first mode, deriving the tension-> comparing the initial tension value-> error 3
네 번째 고유진동수를 제1모드로 가정하여 장력도출 -> 초기장력값 비교 -> 오차4Assuming the fourth natural frequency as the first mode, deriving the tension-> comparing the initial tension value->
첫 번째부터 예를 들어 네 번째의 고유진동수를 제1모드로 하여 각각의 장력을 계산(S21)하여 도출하고, 도출된 장력값과 초기 장력값(제1모드의 초기 장력값)의 비교를 통해 각각의 오차 1,2,3,4를 확인(S22)할 수 있다.From the first, for example, the fourth natural frequency is set as the first mode, and each tension is calculated and derived (S21), and the derived tension value is compared with the initial tension value (the initial tension value of the first mode). Each
이들 오차들의 상대적 비교를 통해 가장 작은 오차를 선택(S23)한다.The smallest error is selected through the relative comparison of these errors (S23).
가장 작은 오차의 결과를 나타낸 고유진동수를 제1모드로 확인한다.The natural frequency showing the result of the smallest error is checked in the first mode.
(S30) 상관도 분석을 통해 상관도 지수가 높은 고유진동수 추출.(S30) Extracting natural frequencies with high correlation index through correlation analysis.
본 공정은 주파수 분석(FFT) 결과 추세선에서 많이 벗어나는 값들이 2~3개소에서 발생되는 것을 확인할 수 있고, 이들 2~3개소의 값은 장력 도출 시 큰 오차로 작용하여 장력 도출의 자료로 사용되지 않도록 하는 것이다.As a result of frequency analysis (FFT), it can be confirmed that values deviating from the trend line are generated in 2 ~ 3 places, and these 2 ~ 3 values are used as data for tension derivation as they act as a large error when deriving tension. It is to prevent.
케이블의 주파수 분석(FFT) 결과의 추세선을 통해 다수의 주파수 값 중에서 상기 추세선으로부터 가장 먼 값의 주파수를 삭제하는 1회 이상(케이블에 따라 달라지며, 2 내지 5개를 셋팅하여 소거할 수 있다)One or more times to delete the frequency of the farthest value from the trend line among the multiple frequency values through the trend line of the frequency analysis (FFT) result of the cable (depending on the cable, it can be erased by setting 2 to 5)
의 상관도 분석을 통해 상관도 지수가 높은 주파수 값을 추출한다.The frequency value with a high correlation index is extracted through the correlation analysis of.
도 4에서 보이는 것처럼, FFT 분석 결과의 추세선과 각 고유주파수를 볼 때, 예를 들어 2, 3번째의 값이 추세선과 멀리 떨어진 것을 확인할 수 있고 이들 값을 소거하는 것이다. 예를 들어, 각각의 고유주파수와 추세선 위의 값을 감산하는 것을 통해 일정 기준 값 이상의 차이가 나는 경우를 소거하는 방법이 있고, 또는 상관도 지수를 이용하는 방법이 있다.As shown in FIG. 4, when viewing the trend line and each natural frequency of the FFT analysis result, it can be confirmed that the 2nd and 3rd values are far away from the trend line, for example, and these values are erased. For example, there is a method of canceling a case where a difference is greater than a certain reference value by subtracting each natural frequency and a value on the trend line, or there is a method using a correlation index.
상관도 지수값은 다음과 같이 결정된다.The correlation index value is determined as follows.
n=1일 때 (fn/n)^2 값 삭제 -> 상관도 지수값1 Delete (fn / n) ^ 2 value when n = 1-> Correlation index value 1
n=2일 때 (fn/n)^2 값 삭제 -> 상관도 지수값2 Delete value of (fn / n) ^ 2 when n = 2-> Correlation index value2
n=3일 때 (fn/n)^2 값 삭제 -> 상관도 지수값3 Delete (fn / n) ^ 2 value when n = 3-> Correlation index value 3
n=4일 때 (fn/n)^2 값 삭제 -> 상관도 지수값4 When n = 4, delete (fn / n) ^ 2 value->
fn : 고유진동수, n : 고유진동모드fn: natural frequency, n: natural vibration mode
상기 상관도 지수값 중에서 추세선으로부터 먼 즉 상관도 지수값이 낮은 것을 소거하여 상관도 지수가 높은 것을 고유진동수로 추출한다.Among the correlation index values, the ones distant from the trend line, i.e., those having a low correlation index value, are erased, and the high correlation index is extracted as a natural frequency.
(S40) 장력 계산.(S40) Tension calculation.
상기 제3단계를 통해 획득한 고유진동수를 이용하여 케이블의 장력을 계산하며, 이 장력 계산은 기존 계산 방법을 이용하므로 구체적인 설명을 생략한다.The tension of the cable is calculated using the natural frequency obtained through the third step, and since the tension calculation uses an existing calculation method, a detailed description is omitted.
Claims (5)
상기 제1단계에서 획득한 케이블의 고유진동수들을 첫 번째부터 제1모드로 가정하여 각각의 장력을 도출하고, 각각 도출된 장력 값과 상기 케이블의 설계 시 계산된 초기 장력 값의 비교를 통해 오차를 산출한 후, 이들 오차 중에서 상대적으로 가장 작은 값의 오차를 보이는 고유진동수를 제1모드로 결정하는 제2단계와;
다수의 케이블의 주파수 값 중에서 상관도를 기준으로 하여 상관도가 높은 주파수 값을 추출하는 제3단계와;
상기 제3단계를 통해 획득한 주파수 값을 이용하여 케이블의 장력을 계산하는 제4단계를 포함하고,
상기 제3단계는 케이블의 주파수 분석(FFT) 결과의 추세선을 통해 다수의 주파수 값 중에서 상기 추세선으로부터 가장 먼 값의 주파수를 소거하는 1회 이상의 상관도 분석을 통해 상관도가 높은 주파수 값을 추출하거나, 각각의 주파수에 대한 상관도 지수 값을 산출한 후 상기 상관도 지수 값의 상대적인 비교를 통해 상관도 지수가 높은 주파수 값을 추출하는 것을 특징으로 하는 장력 오차 최소화를 위한 케이블 교량의 케이블 장력 추정 방법.
A first step of comparing the natural frequency of the cable bridge and the reinforcing girder with a noise to cancel the natural frequency close to the natural frequency of the reinforcing girder among the natural frequencies of the cable;
By assuming the natural frequencies of the cables obtained in the first step from the first to the first mode, the respective tensions are derived, and the error is calculated by comparing the derived tension values with the initial tension values calculated during the design of the cable. A second step of determining the natural frequency showing the error of a relatively smallest value among these errors as a first mode;
A third step of extracting a frequency value having a high correlation based on a correlation degree among frequency values of a plurality of cables;
And a fourth step of calculating the tension of the cable using the frequency value obtained through the third step,
In the third step, a frequency value having a high correlation is extracted through one or more correlation analysis that cancels a frequency of a value farthest from the trend line among a plurality of frequency values through a trend line of a frequency analysis (FFT) result of a cable or , After calculating the correlation index value for each frequency, the method of estimating the cable tension of the cable bridge for minimizing the tension error, characterized in that a frequency value having a high correlation index is extracted through a relative comparison of the correlation index values. .
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| KR1020190112346A KR102117066B1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Evaluation of Cable Tension in Cable Bridges for Minimizing Tension Errors |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR19990064682A (en) * | 1999-04-28 | 1999-08-05 | 장승필 | An Apparatus for Measuring the Cable Tension Using the Dynamic Characteristics of Cable |
| KR100343279B1 (en) | 1999-04-28 | 2002-07-11 | 장승필 | A Measuring Method of Cable Tension Using the Dynamic Characteristics of Cable |
| KR100687084B1 (en) | 2005-09-01 | 2007-02-26 | 삼성물산 주식회사 | Identification method of tension force using finite element analysis and sensitivity analysis |
| JP2013130393A (en) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Kobe Steel Ltd | Tension measuring device |
-
2019
- 2019-09-10 KR KR1020190112346A patent/KR102117066B1/en active IP Right Grant
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